Het idee ontstond zo’n tachtig jaar geleden, maar werd direct als ‘onmogelijk’ bestempeld. Onterecht, zo blijkt nu. Het is wel mogelijk om materie uit licht te maken. Sterker nog: de technologie die daarvoor nodig is, is al in huis!

In 1934 bedachten twee natuurkundigen dat het mogelijk moest zijn om licht te veranderen in materie. Ze stelden voor om twee fotonen (lichtdeeltjes) met elkaar in botsing te brengen en zo een elektron en positron te creëren. Hoewel het in theorie allemaal heel logisch klonk, stelden de natuurkundigen direct vast dat het niet aannemelijk was dat iemand ooit in staat zou zijn om dit in de praktijk uit te voeren en hun theorie te bewijzen.

Het kan wel
Maar onderzoekers van Imperial College London legden zich daar niet bij neer. In een nieuw paper laten ze zien dat het wel degelijk mogelijk is om de theorie van de twee natuurkundigen werkelijkheid te laten worden. Ze stellen dat het met de technologie die anno 2014 reeds voorhanden is, mogelijk is om materie uit licht te maken.

Een hohlraum. Afbeelding: LLNL.

Een hohlraum. Afbeelding: LLNL.

Enkele stappen
Het proces zou uit enkele stappen bestaan. Eerst worden elektronen versneld tot ze een snelheid hebben die de snelheid van het licht nadert. Vervolgens zouden ze die elektronen op een stuk goud afvuren, zodat er lichtdeeltjes ontstaan die een miljard keer energieker zijn dan zichtbaar licht. Tegelijkertijd creëren de onderzoekers in een klein gouden kannetje – ook wel hohlraum genoemd – fotonen die vergelijkbaar zijn met het licht dat door sterren wordt uitgezonden. Vervolgens zorgen de onderzoekers ervoor dat de lichtdeeltjes die ze in het eerste deel van het experiment creëerden door het gouden kannetje reizen en in botsing komen met de fotonen die daarin te vinden zijn. Daarbij zouden dan elektronen en positronen ontstaan. De totstandkoming van die deeltjes kan waargenomen worden wanneer deze het gouden kannetje verlaten.

“Hoewel alle natuurkundigen aannemen dat de theorie klopt, stelden Breit en Wheeler (de natuurkundigen die de theorie formuleerden, red.) dat ze niet verwachtten dat het in het laboratorium zou kunnen worden aangetoond,” vertelt onderzoeker Steve Rose. “Vandaag, bijna tachtig jaar later, bewijzen we dat ze het bij het verkeerde eind hadden. Wat vooral zo verrassend is, is dat we ontdekt hebben dat we materie uit licht kunnen maken met behulp van de technologie die we vandaag de dag in Groot-Brittannië hebben.” De onderzoekers zijn nu bezig om de nodige contacten te leggen zodat het experiment straks daadwerkelijk kan worden uitgevoerd. “Het experiment dat wij voorstellen kan relatief gemakkelijk en met de bestaande technologie worden uitgevoerd,” stelt Oliver Pike. “De strijd om het experiment uit te voeren en te voltooien, is begonnen!”