Cientistas vão criar matéria a partir de luz

No anos 1960, a imaginação de fãs de ficção científica incorporou dois equipamentos de conversão de energia em matéria, o teletransporte e o sintetizador de alimentos da espaçonave Enterprise, do seriado Jornada nas Estrelas.

Mal sabiam eles que uma teoria de 1934 já previa a possibilidade de transformar energia em matéria, ou, no caso, de transformar um par de fótons em um par de elétron e pósitron (o equivalente anti-matéria do elétron).

Gregory Breit e John Wheeler, os físicos que criaram a teoria a partir da teoria chamada eletrodinâmica quântica, não imaginavam que fosse possível provar sua ideia, afinal de contas se trata de um evento raro e difícil de reproduzir, jamais observado em laboratório.

Recentemente, depois de 80 anos de investigação, físicos do Imperial College of London descobriram uma maneira de provar a teoria de Breit e Wheeler. A equipe do pesquisador Oliver Pike bolou uma máquina chamada “colisor fóton-fóton” para fazer o experimento.

O experimento, descrito em um trabalho publicado recentemente no Nature Photonics, acontece em duas etapas-chave.

Na primeira, é usado um poderoso laser de elétrons para atingir uma lâmina de ouro com velocidade bem próxima da luz, o que produz fótons bilhões de vezes mais energéticos que a luz visível (basicamente, raios gama).

A segunda etapa é dirigir estes fótons para um hohlraum, um compartimento que já é usado para experimentos de fusão nuclear, onde então serão gerados os pares elétron-pósitron pelo fenômeno chamado “espalhamento fóton-fóton”, na mais elegante demonstração da famosa equação de Einstein, E=mc².

Apesar de lidar com eventos que acontecem com fótons, elétrons e pósitrons, o experimento tem implicações cósmicas, já que vai permitir que físicos estudem o que aconteceu nos primeiros 100 segundos do nosso universo, quando este tipo de evento era muito comum.

Não só isso, como também deve explicar como acontecem os poderosos disparos de raio gama, um dos eventos mais poderosos do universo.

Laboratórios do mundo todo estão começando a projetar e construir os equipamentos usados nessa pesquisa, em uma louca corrida para serem os primeiros a demonstrar a transformação de energia em matéria. Os pesquisadores do Imperial College calculam que em um ano ou menos o experimento já deve estar montado e funcionando.

E o sintetizador de alimentos da Enterprise? Este vai ter que esperar mais tempo, afinal de contas, não dá para fazer nada só com elétrons e pósitrons, nem mesmo um cafezinho. Mas temos como consolo as impressoras 3D, que já fazem até comida…

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