In theorie zou het mogelijk moeten zijn om materie te creëren uit puur licht, maar tot voor kort gingen natuurkundigen ervan uit dat de wiskunde achter dit idee eigenlijk nooit zou worden gerealiseerd in laboratoriumexperimenten. Onderzoekers van het Imperial College in Londen hebben echter net aangekondigd dat moderne krachtige lasers dit ongrijpbare experiment in feite mogelijk maken. Als hun nieuw gepubliceerde onderzoek juist is, schrijft de Guardian, zullen wetenschappers volgend jaar waarschijnlijk met succes materie uit licht hebben geproduceerd.
Voor alle duidelijkheid, de onderzoekers hebben het over het maken van subatomaire deeltjes - elektronen, positronen - uit licht, in plaats van objecten die met het blote oog kunnen worden gezien, schrijft de Guardian . Twee natuurkundigen, die later aan de atoombom werkten, bedachten de theorie in 1934. Hier is de Guardian :
Ze werkten uit dat - heel zelden - twee lichtdeeltjes, of fotonen, konden combineren om een elektron en zijn antimaterie-equivalent, een positron, te produceren. Elektronen zijn deeltjes materie die de buitenste omhulsels van atomen vormen in de alledaagse voorwerpen om ons heen.
Maar [Gregory] Breit en [John] Wheeler hadden geen verwachtingen dat hun theorie snel zou worden bewezen. In hun studie merkten de natuurkundigen op dat het proces zo zeldzaam en moeilijk te produceren was dat het "hopeloos zou zijn om te proberen de paarvorming te observeren in laboratoriumexperimenten".
De technologie is echter verder gegaan dan die natuurkundigen ooit voor mogelijk hadden gehouden. De auteurs van de nieuwe studie bieden een stapsgewijze handleiding voor het uitvoeren van het experiment met behulp van krachtige lasers. Het eindproduct, zo schrijven ze, zou ongeveer 100.000 elektronen-positronenparen zijn. Hier is de Guardian weer, over hoe de methode zou werken:
De eerste stap vuurt elektronen af op een plaat goud om een bundel hoogenergetische fotonen te produceren. Vervolgens vuren ze een high-energy laser in een kleine gouden capsule genaamd een hohlraum, uit het Duits voor "lege ruimte". Dit produceert licht dat net zo helder is als dat van sterren. In de laatste fase sturen ze de eerste bundel fotonen de hohlraum in waar de twee stromen fotonen met elkaar botsen.
Nu moeten de onderzoekers gewoon een gespecialiseerde faciliteit vinden met een gigantische laser die bereid is het team te laten zien dat de techniek werkt, gaat de Guardian verder. Ze denken dat dit binnen het volgende jaar zou moeten gebeuren - als een ander team ze niet eerst verslaat. "Het experimentele ontwerp dat we voorstellen kan met relatief gemak en met bestaande technologie worden uitgevoerd, " zeiden de onderzoekers in een verklaring. "De race om het experiment uit te voeren en te voltooien is begonnen!"
