Física

Lo que parecía la creación de materia a partir de luz, resultó ser un viaje en el tiempo

De acuerdo con el reconocido astronauta canadiense Chris Hadfield se ha observado por primera cómo la luz crea materia. Pero es mucho más…

Brookhaven National Laboratory
Nada menos que un viaje en el tiempo.Brookhaven National LaboratoryBrookhaven National Laboratory

Recientemente el astronauta Chris Hadfield, reconocido astronauta canadiense que formó parte de una misión en la Estación Espacial Internacional y realizó importantes tareas divulgativas sobre su trabajo en la ISS, publicó un tweet sobre un avance extraordinario señalando que por primer vez se realizó una observación de luz creando materia y mencionaba a la mítica ecuación de Einstein: E=mc2. Pero esto resultó ser un viaje en el tiempo en realidad. Vamos por partes.

La materia es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio (no importa cuan grande o pequeño sea el lugar que ocupa). La materia es imprescindible para producir energía, por ejemplo un tronco si se acerca al fuego comienza a arder y genera energía en forma de calor. De este modo, a medida que se consume la madera, la materia se transforma en energía. Pero también puede ser al revés: la energía transformarse en materia. Y ahora es cuando llega Einstein con su fórmula. Uno de los resultados de la teoría de la relatividad especial es la famosa ecuación de Einstein, E = mc2. En esta fórmula E es la energía, m es la masa y c es la velocidad constante de la luz. Uno de los resultados de esta ecuación es que la energía y la masa están relacionadas y cualquier cambio en una de ellas, produce una modificación en la otra. Basándose en ella, ya en 1934 los físicos Gregory Breit y John Wheeler propusieron que sería posible crear materia a partir de energía. El problema es que se necesitan cantidades enormes de energía para producir cantidades exiguas de materia.

Pero un equipo de científicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven en Nueva York habría informado sobre la primera observación directa de la creación de materia a partir de la luz en un solo paso. Utilizaron el colisionador de iones pesados relativistas (RHIC), un poderoso acelerador de partículas que puede unir iones pesados a casi la velocidad de la luz. Al hacerlo, crearon campos electromagnéticos intensos que contenían fotones virtuales. Cuando dos iones pasaban uno junto al otro sin chocar, algunos de sus fotones virtuales interactuaban y se convertían en fotones reales con una energía muy alta. Luego, estos fotones chocaron entre sí y produjeron pares de electrones y positrones, que fueron detectados. Y así se creó materia a partir de la energía. Y esto es lo que destaca Hadfield en un tweet con fecha del 29 de abril.

En la publicación Hadfield hace referencia a un artículo publicado en la revista Physics Astronomy con el título: Por primera vez científicos observan la creación de materia a partir de la luz. La fecha de publicación del artículo es del 31 de marzo de 2023. Pero al final del mismo se hace referencia al estudio científico que explica el fenómeno y que fue publicado en Physical Review Letters… el 27 de julio de 2021. Así y en dos pasos, lo que parecía la creación de materia gracias a la luz se transformó en un viaje en el tiempo gracias al estudio de la física.