Il futuro è sempre più tra noi. Nel nostro blog avevamo già parlato delle potenzialità della meccanica quantistica. In particolare, con applicazione in campo Internet, il Governo americano da tempo sta studiando le metodologie per sviluppare una Rete nazionale in grado di trasmettere informazioni in maniera sicura e inattaccabile. Appunto, l’Internet quantistico. Ora, ecco la nuova frontiera, la sfida più estrema: generare materia dalla luce, così come avvenne nei primi istanti di vita dell’Universo. Un mondo sconfinato, con evidenti risvolti in ogni ambito, anche economico. Stando ai ricercatori dell’Extreme Light Infrastructure (ELI), esperimento europeo che dispone del secondo laser più potente del mondo, si può fare. Ecco come.

La meccanica quantistica e la sfida della luce

La sfida dei ricercatori, guidati da Alexey Arefiev dell’Università della California di San Diego, è in stato avanzato. L’idea è che spingendo i fasci di luce laser ad una potenza elevatissima si possa produrre, per un istante, delle coppie di particelle di materia e antimateria. L’obiettivo è creare un fascio potentissimo. Così potente che il campo magnetico prodotto dal laser sarebbe 100 milioni di volte più intenso di quello terrestre. “Pertanto paragonabile a quello di una stella di neutroni, massiccia e molto compatta”, si legge in uno studio pubblicato da galileonet.it. Il processo, piuttosto articolato, può essere riassunto in estrema sintesi così: il campo magnetico produrrebbe raggi gamma, con fotoni ad altissima energia. In gergo, “luce non visibile”. Luce che genererebbe – per un istante – coppie di particelle di materia e antimateria, in particolare elettroni e positroni. E così sarebbe possibile produrre “materia dalla luce”.

Una scoperta rivoluzionaria

Tanti gli ostacoli che attualmente devono affrontare i ricercatori. A cominciare dal fatto che il campo magnetico in questione esisterebbe soltanto per 100 femtosecondi (milionesimi di miliardesimi di secondo). “Un tempo inconcepibile, almeno per la mente umana, che però sarebbe sufficiente per dar luogo al processo descritto”, si legge nell’articolo on line. “Il laser di cui stiamo parlando, inoltre, dovrebbe raggiungere una potenza dell’ordine di diversi petawatt, comparabile a quella della radiazione del Sole sull’intera alta atmosfera terrestre”. Una scoperta, rivoluzionaria, insomma.

I primi risultati fra due anni

Si va avanti per calcoli e simulazioni. Come spesso si fa nella meccanica quantistica. Almeno per ora. E non potrebbe essere altrimenti. Ma i riscontri effettuati sino ad oggi sono positivi. Gli scienziati sono convinti che, grazie a impianti e strumentazioni di ultima generazione, la sperimentazione “vera” partirà a brevissimo. I primi risultati concreti, si spera, arriveranno fra un paio d’anni. “I nostri risultati – sottolinea Alexey Arefiev – mettono gli scienziati nelle condizioni di poter dimostrare, per la prima volta, uno dei processi fondamentali nell’universo”. Già perché con queste particolari caratteristiche, l’esperimento simula quanto successo nei primi istanti dell’universo. E potrebbe anche aiutare a capire perché l’antimateria è in gran parte scomparsa.

Le proprietà del laser e i suoi utilizzi

L’esperimento aiuterà anche a studiare meglio le proprietà del laser e mostrerà se è possibile averne di così potenti. Da utilizzare quotidianamente, nei campi più svariati. “Sparare un laser nel range dei multi-petawatt contro un bersaglio di soli cinque micrometri, distrugge tutto”, aggiunge Arefiev. Dopo lo sparo, il bersaglio sparisce, sottolinea il ricercatore, e non rimane nulla anche per poter misurare quanto era potente. Ma se nell’esperimento saranno prodotti raggi gamma e particelle di materia e antimateria, da queste si potrà risalire anche alle proprietà smarrite del fascio laser.