Al golpear los electrones con un l\u00e1ser ultraintenso, investigadores han revelado din\u00e1micas que van m\u00e1s all\u00e1 de la f\u00edsica \u201ccl\u00e1sica\u201d e insin\u00faan efectos cu\u00e1nticos.<\/p>\n
Siempre que la luz golpea un objeto, parte de la luz se dispersa hacia atr\u00e1s desde la superficie del objeto. Sin embargo, si el objeto se mueve extremadamente r\u00e1pido, y si la luz es incre\u00edblemente intensa, pueden suceder cosas extra\u00f1as.<\/p>\n
Los electrones, por ejemplo, pueden sacudirse tan violentamente que en realidad se ralentizan porque irradian tanta energ\u00eda. Los f\u00edsicos llaman a este proceso \u201creacci\u00f3n de radiaci\u00f3n\u201d.<\/p>\n
Se piensa que esta reacci\u00f3n de radiaci\u00f3n ocurre alrededor de objetos como agujeros negros y cu\u00e1sares (agujeros negros supermasivos rodeados por un disco de gas). Ser capaz de medir la reacci\u00f3n de radiaci\u00f3n en el laboratorio, por lo tanto, proporcionar\u00e1 informaci\u00f3n sobre los procesos que ocurren en algunos de los entornos m\u00e1s extremos del universo.<\/p>\n
La reacci\u00f3n a la radiaci\u00f3n tambi\u00e9n es interesante para los f\u00edsicos que estudian los efectos m\u00e1s all\u00e1 de la f\u00edsica \u201ccl\u00e1sica\u201d, ya que las ecuaciones (conocidas como ecuaciones de Maxwell) que tradicionalmente definen las fuerzas que act\u00faan sobre los objetos son insuficientes en estos entornos extremos.<\/p>\n
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el Imperial College de Londres ha demostrado una reacci\u00f3n de radiaci\u00f3n en el laboratorio por primera vez. Sus resultados se publican en la revista Physical Review X.<\/p>\n
Pudieron observar esta reacci\u00f3n de radiaci\u00f3n colisionando un rayo l\u00e1ser un trill\u00f3n de veces m\u00e1s brillante que la luz en la superficie del Sol con un haz de electrones de alta energ\u00eda. El experimento, que requiri\u00f3 una precisi\u00f3n extrema y una programaci\u00f3n exquisita, se logr\u00f3 utilizando el l\u00e1ser Gemini en la Central Laser Facility del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnolog\u00eda en el Reino Unido.<\/p>\n
Los fotones de luz que se reflejan desde un objeto que se mueve cerca de la velocidad de la luz aumentan su energ\u00eda. En las condiciones extremas de este experimento, esto cambia la luz reflejada desde la parte visible del espectro hasta los rayos gamma de alta energ\u00eda. Este efecto les permiti\u00f3 a los investigadores saber cu\u00e1ndo hab\u00edan colisionado con \u00e9xito los haces.<\/p>\n
El autor principal del estudio, el Dr. Stuart Mangles del Departamento de F\u00edsica de Imperial, dijo en un comunicado: \u201cSab\u00edamos que hab\u00edamos tenido \u00e9xito al colisionar los dos haces cuando detectamos radiaci\u00f3n de rayos gamma de alta energ\u00eda muy brillante.<\/p>\n
\u201cEl resultado real luego vino cuando comparamos esta detecci\u00f3n con la energ\u00eda en el haz de electrones despu\u00e9s de la colisi\u00f3n. Encontramos que estas colisiones exitosas ten\u00edan una energ\u00eda de electrones menor a la esperada, lo que es una clara evidencia de reacci\u00f3n de radiaci\u00f3n\u201d.<\/p>\n
El coautor del estudio, el profesor Alec Thomas, de la Universidad de Lancaster y la Universidad de Michigan, agreg\u00f3: \u201cUna cosa que siempre me resulta fascinante es que los electrones se detienen tan eficazmente con esta hoja de luz, una fracci\u00f3n del grosor de un cabello, como por algo as\u00ed como un mil\u00edmetro de plomo. Eso es extraordinario \u201c.<\/p>\n
Los datos del experimento tambi\u00e9n concuerdan mejor con un modelo te\u00f3rico basado en los principios de la electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, en lugar de las ecuaciones de Maxwell, que podr\u00edan proporcionar algunas de las primeras pruebas de modelos cu\u00e1nticos no probados previamente.<\/p>\n
El coautor del estudio, el profesor Mattias Marklund de Chalmers University of Technology, Suecia, cuyo grupo estuvo involucrado en el estudio, dijo: \u201cProbar nuestras predicciones te\u00f3ricas es de importancia central para nosotros en Chalmers, especialmente en los nuevos reg\u00edmenes donde hay mucho que aprender. Con la teor\u00eda, estos experimentos son una base para la investigaci\u00f3n l\u00e1ser de alta intensidad en el dominio cu\u00e1ntico \u201c.<\/p>\n
Sin embargo, se necesitar\u00e1n m\u00e1s experimentos a una intensidad a\u00fan mayor o con haces de electrones de energ\u00eda incluso m\u00e1s altos para confirmar si esto es cierto. El equipo llevar\u00e1 a cabo estos experimentos el pr\u00f3ximo a\u00f1o.<\/p>\n
El equipo pudo hacer que la luz fuera tan intensa en el experimento actual al enfocarla en un punto muy peque\u00f1o (solo unos pocos micr\u00f3metros \u2013 millon\u00e9simas de metro) y aplicar toda la energ\u00eda en una duraci\u00f3n muy corta (solo 40 femtosegundos largos: 40 cuadrillon\u00e9simas de segundo).<\/p>\n
Para que el haz de electrones fuera lo suficientemente peque\u00f1o como para interactuar con el l\u00e1ser enfocado, el equipo us\u00f3 una t\u00e9cnica llamada \u201caceleraci\u00f3n l\u00e1ser de wakefield\u201d.<\/p>\n
La t\u00e9cnica de wakefield l\u00e1ser dispara otro pulso l\u00e1ser intenso en un gas. El l\u00e1ser convierte el gas en un plasma e impulsa una onda, llamada wakefield, que atraviesa el plasma. Los electrones en el plasma pueden surfear en esta estela y alcanzar energ\u00edas muy altas en una distancia muy corta.<\/p>\n
Fuente: europapress.com<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Al golpear los electrones con un l\u00e1ser ultraintenso, investigadores han revelado din\u00e1micas que van m\u00e1s all\u00e1 de la f\u00edsica \u201ccl\u00e1sica\u201d e insin\u00faan efectos cu\u00e1nticos.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":8739,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[56],"tags":[],"class_list":["post-8738","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"yoast_head":"\n