Potência dos lasers é multiplicada por espelho de plasma

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/05/2026

Geração de foco harmônico coerente (CHF). O laser é focalizado em um alvo, e o feixe púrpura refletido forma um CHF de extrema intensidade que gera matéria a partir da luz - a matéria é "extraída" do vácuo quântico.
[Imagem: Robin J. L. Timmis et al. - 10.1038/s41586-026-10400-2]

Matéria a partir do vácuo

Físicos conseguiram um avanço marcante na ciência do laser, demonstrando pela primeira vez um método prático para aumentar drasticamente a potência com que se pode emitir luz laser.

A nova técnica abre caminho para a criação da luz mais intensa já produzida em laboratório, viabilizando experimentos para estudar as leis fundamentais da física envolvendo a interação da luz com a matéria e, ainda mais interessante, a interação direta da luz com o vácuo quântico.

Este último caso envolve aqueles experimentos que comprovam que o vácuo nunca é verdadeiramente vazio, mas repleto de partículas virtuais, que surgem e desaparecem o tempo todo.

Esses superlasers tornarão muito mais fácil interagir com essas partículas virtuais, o que inclui capturá-las de sua virtualidade e transformá-las em partículas reais, permitindo ver a matéria surgindo do "nada".

"As descobertas que fizemos até agora são fascinantes e parece que estamos apenas começando a entender a física rica e complexa desse mecanismo. As simulações sugerem que podemos ter criado a fonte de luz coerente mais intensa de todos os tempos. Espero que tenhamos a oportunidade de [...] confirmar isso, mas também para levar o que aprendemos a instalações maiores, onde possamos gerar luz ainda mais brilhante," disse a pesquisadora Robin Timmis, da Universidade de Oxford, no Reino Unido.

Robin Timmis pretende agora testar suas descobertas em laboratórios com maiores capacidades de gerar seus espelhos de plasma.
[Imagem: Helen Towrie/Oxford]

Laser relativístico

Em um laser comum, um feixe de alimentação é disparado rumo a uma dupla de espelhos, um de frente para o outro. A luz fica refletindo continuamente, recebendo cada vez mais energia do feixe externo, até sair por um dos espelhos, que tem uma estrutura ligeiramente transparente.

A inovação alcançada agora consistiu em substituir o espelho por uma nuvem de partículas eletricamente carregadas, uma nuvem de plasma, que funciona como um espelho que se move muito rapidamente.

É como se você apontasse uma lanterna para um espelho que se move em sua direção a uma velocidade enorme. A luz refletida fica comprimida e mais energética, de modo semelhante a como o tom de uma sirene aumenta quando uma ambulância passa em alta velocidade. Nesse caso, o espelho de plasma se move tão rápido que a teoria da relatividade de Einstein entra em ação, amplificando a luz para energias muito mais altas - esse efeito é conhecido como geração harmônica relativística.

Até agora, as experiências nesta área exigiam colidir feixes de partículas de alta energia com lasers potentes e, em seguida, traduzir cuidadosamente os resultados entre diferentes perspectivas.

Este novo método evita essa complexidade. Como tudo acontece dentro do próprio sistema laser, torna-se possível observar os resultados diretamente, sem a necessidade de conversões complexas quadro a quadro. Isso deverá facilitar muito a interpretação dos futuros experimentos.

"Este trabalho é uma combinação de tecnologia laser, física de plasma e ciência de materiais ultrarrápidos, meticulosamente ajustada para resolver uma discrepância persistente entre teoria e experimento que tem frustrado a área por mais de duas décadas," disse o professor Brendan Dromey, da Universidade de Belfaste.

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