Het werd lange tijd als iets onuitvoerbaars gezien: materie uit licht produceren. Nieuw onderzoek toont echter aan dat het toch kan. 

Kun je materie uit licht produceren? Ja, stelden de Amerikaanse wetenschappers Gregory Breit en John Wheeler in 1934. Zij toonden met een berekening aan dat dit mogelijk was door twee fotonen – lichtdeeltjes – tegen elkaar te laten knallen. Breit en Wheeler hadden echter nooit gedacht dat hun idee in de praktijk kon worden aangetoond. Toch hebben Britse natuurkundigen nu een manier ontwikkeld om de theorie in het laboratorium aan te tonen.

Gouden idee

In het onderzoek werden twee stappen ontwikkeld waarmee materie uit licht kon worden geproduceerd. De eerste stap is om elektronen razendsnel te laten bewegen door ze te verhitten met een laser. Deze elektronen kunnen vervolgens tegen een plakkaat goud worden gesmeten. Door de botsing ontstaan er fotonen met heel hoge energieën.

In de volgende fase moet een klein gouden blikje worden verhit. Hiermee produceer je een buisje met licht. Wanneer vervolgens de geproduceerde fotonen in het blikje worden gestopt, smelten ze hoogstwaarschijnlijk samen met de fotonen uit het blikje en vormen ze samen kleine deeltjes materie.

Materievorming na oerknal

Wanneer het experiment daadwerkelijk wordt uitgevoerd en slaagt, kan dit meer inzicht geven in wat er gebeurde in de eerste 100 seconden na het ontstaan van het universum. Na de oerknal zouden er namelijk ook allerlei processen hebben plaatsgevonden, onder enorme temperaturen en druk, die geleid hebben tot de vorming van materie. Het botsen van fotonen zou weleens een van die processen kunnen zijn geweest.

Bronnen: Nature Photonics, Imperial College London via EurekAlert!

Tekst: Naomi Jansen, beeld:  Mickeyns