Por primera vez observan la creación de materia a partir de la luz

Chocar luz con luz y obtener materia y antimateria parece una idea simple, pero es algo que para los científicos ha sido muy difícil de probar. Pero de acuerdo con la publicación Science News, un equipo de físicos ahora está reclamando la primera observación directa del proceso de Breit-Wheeler, en el que dos partículas de luz, o fotones, chocan entre sí y producen un electrón y su contraparte de antimateria, un positrón.

El problema es que el significado de la detección depende de la definición de la palabra "real" debido a que algunos físicos argumentan que los fotones no califican como tales, lo que plantea interrogantes sobre las implicaciones de la observación.

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Previsto hace más de 80 años, este proceso nunca se había observado directamente, aunque los científicos han visto procesos relacionados, como la dispersión de la luz.

Nuevas mediciones del experimento STAR en el el colisionador de iones pesados (Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC), del Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Estados Unidos, coinciden con las predicciones para la elusiva transformación, según han reportado el físico Daniel Brandenburg y sus colegas en Physical Review Letters.

“La idea de que se puede crear materia a partir de la luz que se estrella entre sí es un concepto interesante”, dice Brandenburg en Science News. Es una demostración de la física inmortalizada en la ecuación de Einstein E = mc2, que reveló que la energía y la masa son dos caras de la misma moneda.

Si la observación realmente califica depende de si los fotones se consideran "reales" o "virtuales". En física de partículas, las partículas virtuales son aquellas que aparecen solo por breves instantes y no llevan sus masas normales.

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Los fotones de una fuente de luz común, como una bombilla o un láser, son reales, coinciden los físicos. Pero la buena fe de los fotones de Brandenburg y sus colegas está sujeta a debate. Eso es porque la luz contra la que choca el equipo proviene de una fuente inusual, según reportan en la publicación especializada.

En el RHIC, que es el segundo acelerador de partículas más energético del mundo -solo superado por el LHC del CERN-, los núcleos atómicos viajan casi a la velocidad de la luz antes de chocar entre sí. Esos núcleos veloces están rodeados de campos electromagnéticos y esos campos tienen fotones asociados.

Normalmente, estos fotones de campos electromagnéticos son virtuales. Pero en el experimento, los fotones actúan como si fueran reales debido a las altas velocidades a las que se mueven los dos núcleos.

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Parece poco probable que se pongan de acuerdo, pero una forma de resolver el asunto sería hacer este experimento con fotones indiscutiblemente reales. Para esto científicos del Imperial College London están trabajando para detectar el proceso Breit-Wheeler con láseres, que producen una luz real, con lo que esperan resolver el caso de la colisión de la luz que produce materia.

REDACCIÓN CIENCIA