Nuove equazioni forniscono un modello che permette di stabilire l'intensità necessaria a fascio laser per promuovere la creazione di coppie addizionali di particelle e antiparticelle rispetto a quelle prodotte da un acceleratore
Nelle giuste condizioni, è possibile creare qualcosa dal "nulla": è questo il risultato di un'analisi teorica condotta da un gruppo di ricercatori dell'Ecole Polytechnique a Palaiseau, in Francia, e dell'Università del Michigan pubblicata sulle Physical Review Letters.

Gli scienziati hanno sviluppato nuove equazioni che mostrano come un fascio di elettroni altamente energetici combinato con un impulso laser possa "lacerare" il vuoto nelle sue componenti di materia e antimateria e produrre una cascata di eventi che genera coppie addizionali di particelle di materia e antimateria.

"Ora possiamo calcolare come, da un singolo elettrone, possano essere prodotte diverse centinaia di particelle. Riteniamo che sia ciò che avviene in prossimità delle pulsar e delle stelle di neutroni", ha detto Igor Sokolov, primo firmatario dell'articolo.

"Seguendo il fisico teorico Paul Dirac, possiamo dire che il vuoto è la combinazione di materia e antimateria, di particelle e antiparticelle. La loro densità è enorme, ma non possiamo percepire alcuna di esse perché i loro effetti osservabili si cancellano l'uno con l'altro."

"Ma in un forte campo magnetico questa annichilazione, che tipicamente funziona come un 'pozzo', può essere una fonte di nuove particelle. Durante l'annichilazione compaiono fotoni gamma, che possono produrre ulteriori elettroni e positroni", aggiunge John Nees, che ha partecipato allo studio.

Negli anni novanta in un esperimento si era riusciti a creare dal vuoto dei fotoni e una coppia elettrone-positrone, ma grazie alle nuove equazioni si dispone ora di un modello che permette di stabilire l'intensità del fascio laser che può promuovere la creazione di più particelle rispetto a quelle iniettate da un acceleratore.

I ricercatori stanno sviluppando gli strumenti per realizzare esperimenti a piccola scala che permettano di confermare la teoria. Il loro lavoro teorico potrebbe avere applicazioni in primo luogo nell'ambito della fusione a confinamento inerziale. (gg)


da le scienze

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