Cientistas nos Estados Unidos realizaram um teste bem-sucedido com o laser ZEUS – uma máquina ultrapotente capaz de gerar brevemente mais energia do que toda a produção elétrica do planeta Terra. O ZEUS (Zettawatt-Equivalent Ultrashort Pulse Laser System), instalado na Universidade de Michigan, acaba de concluir seu primeiro experimento oficial, abrindo novas fronteiras na física de alta energia.
Durante o teste, o laser atingiu uma potência de 2 petawatts, o equivalente a dois quadrilhões de watts, em um pulso que durou apenas 25 quintilionésimos de segundo (25 femtossegundos). Apesar da intensidade extrema, o pulso foi tão rápido que o olho humano não conseguiu perceber seu disparo.
No experimento, o ZEUS emitiu um pulso de laser direcionado a um gás de hélio, que ao ser atingido formou um plasma – um estado da matéria em que os elétrons ficam livres. Esse plasma criou as condições para que os elétrons “corressem atrás da luz” em um fenômeno conhecido como aceleração de campo de wakefield. Como a luz viaja mais lentamente no plasma, os elétrons tiveram tempo suficiente para acelerar e ganhar velocidades impressionantes.
O impacto real do ZEUS ainda está por vir. Em futuros testes, os elétrons acelerados irão colidir com outro feixe de laser vindo em sentido oposto, simulando um efeito equivalente a um laser de 3 petawatts funcionando como um feixe de nível zettawatt – ou seja, aproximadamente um milhão de vezes mais potente do que o pulso já testado.
Para garantir que a atmosfera ao redor não seja destruída pela força extrema do laser, o ZEUS utiliza componentes especiais que alongam e controlam o pulso, uma técnica essencial para preservar o ambiente e controlar a emissão da energia.
Com um investimento de 16 milhões de dólares, o ZEUS promete revolucionar áreas como medicina, onde lasers ultrapotentes podem ajudar em tratamentos inovadores, astrofísica, possibilitando simular fenômenos cósmicos, e a física de partículas, acelerando partículas a velocidades jamais alcançadas em laboratórios convencionais.
Este experimento marca um avanço significativo, posicionando o ZEUS como um divisor de águas no estudo da física de alta energia e abrindo caminho para novas descobertas científicas e tecnológicas.