¿Puede un rayo láser interactuar con el espacio vacío? ¿Puede la luz desviarse a sí misma? Estos no son conceptos de ciencia ficción, sino efectos cuánticos reales que los científicos ahora están modelando con increíble precisión.
Físicos británicos han desarrollado un algoritmo capaz de calcular cómo los fotones de alta energía interactúan con las partículas virtuales en el vacío. Estas partículas, gobernadas por las leyes de la mecánica cuántica, aparecen y desaparecen constantemente, creando efectivamente un mar de actividad.
El simulador creado puede predecir efectos complejos que surgen cuando la luz pasa a través de cristales y áreas con fuertes campos magnéticos. El algoritmo está integrado en el paquete de software OSIRIS, que se utiliza ampliamente en la modelización de láseres de alta potencia.
Esta investigación no es solo teórica. Estos cálculos se están convirtiendo en la base para el desarrollo de láseres de alta potencia en la próxima década y ayudarán a estudiar los efectos cuánticos que antes solo se habían adivinado.
«Estos cálculos son importantes no solo desde un punto de vista académico, sino también porque pueden ayudar a confirmar experimentalmente los efectos cuánticos que solo hemos podido adivinar hasta ahora», dice el profesor Peter Norreys de la Universidad de Oxford.
Resulta que el comportamiento de la luz en el vacío está lejos de ser sencillo. A altas energías, comienzan a aparecer efectos exóticos: los fotones pueden dispersarse de objetos «invisibles», desviarse de su curso e incluso interactuar entre sí. Esto crea problemas, pero también brinda a los científicos la oportunidad de hacer nuevos descubrimientos, como la creación de positrones y otras partículas de antimateria.
«Nuestro algoritmo ha abierto una ventana al mundo cuántico del vacío. Hemos podido modelar todos los fenómenos clave que ocurren cuando los rayos láser colisionan en un cristal. Este es el comienzo del camino para comprender estructuras aún más complejas dentro de la propia luz», señala el científico John Zyskin de Oxford.
Vacío (del latín vacuum - vacío) es un espacio libre de materia. En tecnología y física aplicada, se entiende que un medio está a una presión significativamente inferior a la atmosférica.