Cientista encontra forma de criar um laser capaz de abrir um buraco no Universo

A tecnologia de laser pode atingir patamares impressionantes. Cientistas estão a tentar perceber como atingir uma potência na ordem dos petawatts, à qual nada sobrevive.

A ideia descrita no artigo publicado este mês na revista académica Physical Review Letters é que pode usar um espelho feito de plasma, o material ultra-quente encontrado no Sol, para focalizar o raio. O plasma é considerado o quarto estado da matéria, e é obtido a partir do sobreaquecimento dos gases.

Um espelho de plasma ajudaria a elevar a potência do feixe de energia. Além da matéria, acredita-se que o próprio tecido do espaço e do tempo poderia ser fragmentado. E tudo o que precisamos para chegar lá é um simples espelho.

Atualmente, o laser mais poderoso do mundo produz entre cinco e dez petawatts, e há planos para chegar aos 100 petawatts num futuro próximo.

Só que todo este poder destrutivo não é tão acessível quanto isso. Na verdade, a energia que cada um desses feixes de laser consome é algo como 5-5000 J, durante um tempo muito curto de tempo — entre um picossegundo e alguns femtossegundos. No entanto, o fluxo de energia é imenso.

Toda essa energia do laser é focada de modo a obter uma intensidade um pouco acima daquela necessária para criar um plasma. Ao atingirem um valor um pouco maior, e se a luz atingir apenas um eletrão, haverá energia suficiente para iniciar uma cascata de produção de elétrões-positrões a partir do vácuo.

Se a intensidade do laser subir um pouco mais, nem mesmo esse eletrão é necessário — a luz arrancará eletrões virtuais do vácuo, gerando cargas a partir do aparente nada do espaço vazio.

Contudo, chegar a essa intensidade, acima do laser mais poderoso do mundo, é muito difícil, porque falta um material que possa sobreviver tempo suficiente para focalizar a luz do laser. É aí que os espelhos de plasma entram.

A ideia é simples: quando a luz atinge o plasma, os eletrões são acelerados para frente e para trás, seguindo o campo elétrico da luz. Com isso, os eletrões absorvem e reemitem a luz na direção oposta. Por outras palavras, a luz reflete no plasma, que por sua vez tem como vantagem o facto de já ser uma matéria tão destruída. Por isso, o raio laser não pode danificar o espelho.

Inicialmente, pensava-se que os espelhos de plasma não poderiam atuar como um bom elemento de foco, mas com a ajuda de um supercomputador, novos modelos criados pelos cientistas mostraram que um espelho de plasma pode ser o caminho certo a seguir.

O investigador Henri Vincenti, autor do novo estudo, aproveitou estes avanços computacionais para adaptar este código e criar novas maneiras de aumentar a intensidade de alguns lasers.

O modelo de Vincenti é algo menos complicado do que parece. Os detalhes técnicos são relativamente simples e exigem um pulso a laser de baixa potência em terawatt para criar o espelho e, em seguida, basta atingi-lo com toda a potência disponível alguns picossegundos depois.

Isso é algo fácil para um laboratório de laser de alta potência. Resta agora esperar para ver se alguém está disposto a experimentar e então saberemos se, de facto, podemos fazer um buraco no espaço-tempo.

ZAP // Canaltech

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