Um grupo de cientistas que trabalhava no Large Hadron Collider (LHC) do CERN (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear), durante o experimento ATLAS, comprovou a existência de um fenômeno chamado espalhamento de luz pela luz. O fenômeno consiste na interação quântica de dois feixes de fótons, em que um raio de luz é um pouco "refratado" pelo outro, como se fossem sólidos. O artigo dos pesquisadores foi publicado na revista Nature Physics, conta um breve resumo sobre a descoberta na publicação ScienceAlert.
De acordo com os conceitos clássicos, as ondas eletromagnéticas passam umas pelas outras sem impedimentos. No entanto, em 1936, os físicos alemães Hans Heinrich Euler e Werner Heisenberg previram que dois fótons poderiam colidir e interagir um com o outro. Em condições normais, esse efeito é invisível, mas pode ser detectado usando partículas de alta energia.
Os cientistas dispersaram os núcleos de chumbo no tubo do acelerador para velocidades próximas da luz (relativísticas). A carga positiva dos átomos privados de elétrons forma um campo eletrostático, que em altas velocidades se transforma em um campo eletromagnético, ou seja, em uma densa nuvem de fótons. Os núcleos principais que se movem em direções opostas não interagem diretamente, mas no curso de colisões ultraperiféricas, quando nuvens de partículas colidem umas com as outras. Segundo a teoria, nesse caso, fótons de diferentes nuvens se espalham, o que gera novas partículas, que o detector ATLAS deve registrar.
No total, o detector registrou quatro bilhões de interações diferentes entre as partículas. Os cientistas fizeram a seleção necessária e identificaram 13 eventos consistentes com a imagem da luz espalhada na luz. Ao mesmo tempo, a parcela de processos estranhos que criam o fundo e podem tornar os dados não confiáveis foi de apenas 2,6 eventos. Os principais parâmetros do processo, incluindo a seção transversal (proximidade das partículas em colisão) e a massa invariante (o expoente do espalhamento das partículas), correspondem às previsões do Modelo Padrão.
O Modelo Padrão é uma teoria que descreve toda a variedade de partículas e suas interações. Ele prevê vários processos subatômicos e suas propriedades, que são confirmadas em experimentos em aceleradores, inclusive no LHC.
