Imposibilul devine realitate: A fost creată lumină din întuneric și vid total

Într-o descoperire revoluționară, care sfidează limitele cunoașterii convenționale, oamenii de știință au reușit să transforme imposibilul în realitate, creând lumină din întuneric și vid total. Această realizare inovatoare nu doar redefinește concepțiile despre materie și energie, ci deschide noi perspective asupra potențialului nelimitat al tehnologiei și al științei. 

O descoperire uluitoare în lumea fizicii cuantice ar putea schimba felul în care înțelegem realitatea: o aliniere precisă a trei lasere extrem de puternice ar putea genera un al patrulea fascicul de lumină, născut, parcă, din însăși întunericul vidului.

Deși pare desprins din domeniul supranatural, acest fenomen a fost confirmat printr-o simulare sofisticată a efectelor cuantice ce pot apărea atunci când câmpuri electromagnetice ultra-intense se intersectează în vid.

Alexandru Petrescu: Prosperitatea României depinde de competență, încredere și cooperare

12:08

42 dintre cele 43 de agenții ale UE au trecut auditul Curții de Conturi Europene. Institutul pentru Inovare și Tehnologie, singura excepție

10:22

Simularea care aduce lumina din nimic

O echipă de cercetători de la Universitatea Oxford, din Marea Britanie și de la Universitatea din Lisabona, Portugalia, a folosit un solver semi-clasic pentru ecuații complexe, simulând în timp real și în trei dimensiuni cuantice care ar trebui să apară atunci când impulsuri laser extrem de puternice se combină în spațiul gol.

„Aceasta nu este doar o curiozitate academică, ci reprezintă un pas major spre confirmarea experimentală a efectelor cuantice care până acum au rămas în mare parte teoretice,” a explicat, pentru Science Alert fizicianul Peter Norreys de la Oxford.

Laserele, puterea care zguduie însăși țesătura realității

De la inventarea lor, acum mai bine de 50 de ani, laserele au evoluat spectaculos. Acum, acestea pot concentra puteri de ordinul petawaților în fracțiuni de secundă, fiind teoretic capabile să „agite” materia chiar din însăși structura fundamentală a universului.

Ceea ce numim „spațiu gol” este, la nivel cuantic, un ocean de posibilități. Câmpurile care reprezintă toate interacțiunile fizice vibrează cu potențialul de a genera particule virtuale — elementele fundamentale ale luminii și materiei — care apar și dispar în fracțiuni de secundă.

Pentru ca aceste particule să devină „reale” și să persiste, este nevoie de o influență fizică care să le împiedice să se anuleze reciproc. O astfel de influență poate fi exercitată de câmpuri electromagnetice intense, aranjate corespunzător.

Cum funcționează fenomenul: patru unde din trei

Norrey și echipa sa au introdus datele în modelul matematic care descrie câmpurile electromagnetice în vid și au descoperit că atunci când trei fascicule laser puternice și câmpurile lor se combină, ele pot genera o polarizare suficientă pentru a separa fotonii virtuali înainte ca aceștia să dispară. Acest fenomen, cunoscut sub numele de „mixare în patru unde”, ar produce un al patrulea fascicul de lumină.

Deși dispersia fotonilor între ei a fost prezisă teoretic de mult timp, încercările de a o observa experimental au fost până acum fără succes.

„Aplicând modelul nostru la un experiment cu trei fascicule, am reușit să surprindem întreaga gamă de semnături cuantice, oferind în același timp detalii despre regiunea de interacțiune și timpii cheie,” spune autorul principal al studiului, fizicianul Zixin Zhang de la Oxford.

Viitorul este aproape: laboratoare de top pregătesc testele finale

Deși rezultatele sunt acum doar numerice, ele oferă o descriere mult mai realistă a ceea ce ar trebui să așteptăm decât modelele anterioare. Și nu va mai trebui să așteptăm mult pentru verificarea experimentală.

Proiectul Extreme Light Infrastructure din România găzduiește cea mai avansată infrastructură laser de mare putere din lume, atingând deja în medie 10 petawați în impulsuri ultrascurte.

Totodată, proiectul EP-OPAL de la Universitatea Rochester din SUA dezvoltă două fascicule de 25 de petawați și planifică experimente de dispersie foton-foton. În China, facilitățile Shanghai High repetition rate X-ray Free Electron Laser și Extreme Light Facility țintesc un record de 100 de petawați, folosind tehnologia laserelor cu electroni liberi.

O revoluție în fizică: extragerea luminii din nimic

Folosind doar fotoni pentru a crea câmpurile electromagnetice necesare, oamenii de știință speră ca lumina „stoarsă” din întuneric să nu fie ascunsă în ceața altor particule, demonstrând astfel definitiv că în fizică este posibil să extragi ceva din nimic.

Această descoperire ar putea deschide o nouă eră în înțelegerea universului, confirmând efecte cuantice care până acum păreau doar teoretice și aducând lumina literalmente din întuneric.