19:43 24 Febbraio 2020
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Gli scienziati dell’Accademia russa delle scienze propongono di ottenere l'antimateria attraverso l’interazione tra un potente raggio laser e una lamina metallica, convertendo di fatto la luce in materia. Ne parla un articolo pubblicato sulla rivista Physics of Plasmas.

"La teoria dell'elettrodinamica quantistica prevede che un forte campo elettrico, in senso figurato, può ‘far bollire' il vuoto che, come sappiamo, è pieno di particelle virtuali, tra cui anche le coppie elettrone-positrone. Il campo elettrico può ‘strappare'queste particelle dal loro stato virtuale, in cui non possiamo vederle, portandole al mondo reale" afferma Igor Kostykov dell'Istituto di fisica applicata dell'Accademia russa delle scienze di Nizhnij Novgorod.

Kostjukov e il suo collega Eugenij Nerush hanno scoperto che la luce può essere convertito in materia, e in antimateria, studiando i risultati dell'interazione tra i fasci di un laser la cui potenza supera il trilione di terawatt con sottili lamine di metallo.

Inizialmente gli scienziati si aspettano dalla collisione del fascio laser con la lamina metallica la produzione di un gran numero di raggi gamma e altri fotoni ad alta energia, solo alcuni dei quali si sarebbero potuti scontrare tra di loro e trasformarsi in coppia elettrone-positrone.

I calcoli dei fisici di Nizhny Novgorod dimostrano che questo processo tende a sviluppare più positroni, la forma più semplice di antimateria, il cui numero crescerà in modo esponenziale nel corso del tempo.

Gli scienziati spiegano che se un elettrone colpito da raggio laser si muove abbastanza velocemente, esso emetterà fotoni che si scinderanno in coppie elettrone-positrone. Queste coppie di particelle possono pure emettere fotoni, portando alla nascita di sempre più nuove generazioni di elettroni e positroni. Di conseguenza, il numero di elettroni, positroni e fotoni crescerà a cascata. È proprio su questo che si basa l'idea di Kostyukov e Nerush.

I positroni, nati in questo modo, si distribuiranno sulla lamina non in modo casuale, ma turbineranno in una sorta di spirale, che consentirà di utilzzare tali particelle per lo studio delle proprietà dell'antimateria e la creazione di fonti ad alta luminosità di fotoni ad alta energia e positroni, visibilmente più potenti degli analoghi attuali.

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Tags:
scienza, positrone, elettrone, antimateria, Fisica, Russia
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