image-20150626-1433-lakqe3

¿Quién no ha soñado con tener una máquina que pueda materializar cualquier objeto que necesite con tan sólo presionar un botón? Ese tipo de máquinas sólo existen en las mentes de los entusiastas de la ciencia ficción. Así, el ejemplo más obvio de esta tecnología es el famoso “replicador” que los personas de Star Trek utilizan rutinariamente para generar un diverso rango de objetos que los ayudan a escapar incluso hasta de los argumentos más bizarros.

No obstante, puede que los científicos hayan descubierto una forma de construir esta máquina soñada. El truco radica en explotar la por siempre famosa ecuación E=mc2  de Einstein conocida como principio de equivalencia entre energía y materia. Esta ecuación nos dice que la masa (la cantidad de materia de la que está hecha un cuerpo) es simplemente otra forma d energía. Esto implica que es posible tomar una masa cualquiera y convertirla directamente en energía pura.

Este fenómeno es apoyado por incontables evidencias experimentales. Un ejemplo de ello es el caso de la energía que mantiene unificado el núcleo del átomo.

Si pudieras pesar el núcleo de un átomo, notarías que es un poco más ligero que la suma de sus componentes. Resulta que la masa que en apariencia esta “perdida”, se convierte en la energía que mantiene todo unido.

Hasta ahora todo pinta excelente, sin embargo el producto de la ecuación nos da un dato mucho más interesante: Que existe el principio de que podemos tomar energía pura y convertirla en masa.

El vacío – No realmente tan vacío

Pero ¿cómo es esto posible?

En orden de aclarar esta idea, es necesario que cambiemos nuestro concepto de vacío. Básicamente, se supone que el vacío no es otra cosa que una región de espacio completamente “hueca” y “vacía”. En vez de eso, la mecánica cuántica determina que el vacío es una región de espacio muy activa donde hay partículas diminutas que existen durante periodos de tiempo extremadamente cortos que son menores a 10-21 s (o a una milésima de billonésima de billonésima de segundo).

Estas partículas desaparecen rápidamente cuando colisionan con una antipartícula correspondiente hecha de antimateria. Juntas, esas partículas y antipartículas (“partículas virtuales”), debido a que existen por cortos periodos de tiempo, son consecuencia directa del principio de Incertidumbre de Heisenberg.

Ahora imagina lo que sucede al dirigir al vacío un rayo láser (que es pura energía electromagnética) de súper alta intensidad.  Si el láser es lo suficientemente intenso, podría separar las partículas de sus antipartículas a una distancia a la que se evite que colisionen y se destruyan. Esto implica enviar energía a una región vacía y al cabo, terminar con algunas partículas reales con masa.

Scientists are Working on Developing a Star-Trek Style Replicator

Desde el vacío. Shutterstock.

Sólo hay un pequeño inconveniente: Es necesario enviar suficiente energía que sea capaz de separar los pares de partículas y antipartículas antes de que se destruyan mutuamente. Esto parece una labor titánica, no obstante los recientes avances en el campo de la tecnología de rayos láser, nos están dando la oportunidad de lograr eso y más.

Gianluca Sarri es catedrático en la Escuela de Matemáticas y Física en la Queen’s University de Belfast.

Este artículo fue originalmente publicado en The Conversation. Lee el original aquí.

Original

#tecnología