Detectan primeros indicios de colisión de fotones

fotones

Un equipo de físicos detectó por primera vez indicios directos de la colisión de fotones en experimentos realizados en el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra, informaron en la revista Nature Physics.

odavía faltan algunos pasos para poder constatar definitivamente el hallazgo con los más altos estándares de la física, pero los responsables del experimento Atlas del CERN esperan poder completarlos en los experimentos que llevarán a cabo a finales 2018.

Este resultado es un hito: la primera evidencia directa de luz interaccionando consigo misma a alta energía”, afirmó el coordinador de Física del experimento Atlas, Dan Tovey, en un comunicado. El resultado obtenido confirma una de las predicciones más antiguas de la electrodinámica cuántica.

Los científicos llevaron a cabo más de cuatro mil millones de colisiones de iones de plomo en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y en ellas se detectaron 13 interacciones de ese tipo. Los experimentos se llevaron a cabo en 2015 y desde entonces se estudió y verificó la ingente cantidad de datos obtenidos.

La teoría clásica del electromagnetismo, formulada hace 150 años por las ecuaciones de Maxwell, postula que los rayos de luz no interaccionan entre ellos.

Pero hace 80 años, los físicos cuánticos calcularon que las partículas de luz -los fotones- pueden interactuar bajo determinadas condiciones.

CERN

Esas interacciones ya habían sido medidas de forma indirecta en los años 70. En el experimento se lanzaron unos iones de plomo contra otros a velocidades cercanas a la de la luz.

Cuando estos pasan unos muy cerca de otros a gran velocidad se genera un gran campo electromagnético. Esto puede interpretarse como dos fotones que se dirigen uno hacia otro, los científicos hablan de “fotones casi reales”, que después colisionan.

En el resultado, los dos iones de plomo se dirigen uno hacia el otro y emiten dos fotones, que se pueden medir con el detector Atlas en el LHC. A partir de esos datos se puede deducir que los fotones tuvieron que colisionar.

Esos sucesos son muy poco frecuentes, apunta Andreas Hoecker, que también participa en el experimento. Hoecker duda de que esto pueda tener una aplicación práctica para la computación cuántica, “pero podría ser que se generasen partículas todavía desconocidas (…).

Demostrarlo supondrá una nueva física revolucionaria”. El experimento con los iones de plomo en realidad se diseñó para estudiar el plasma que existía en los inicios del Universo a partir de partículas con una gran interacción. La búsqueda de indicios de colisiones de fotones fue un producto secundario del proyecto inicial.

La Jornada

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