Um feixe de neutrinos concentrado como a luz de um laser parecia possível no papel, mas dois obstáculos físicos encerraram essa possibilidade.
Os neutrinos são partículas extremamente leves que interagem muito pouco com a matéria, sendo às vezes chamados de "partículas fantasmas". Assim, atravessam nosso corpo e até mesmo a Terra quase sem deixar rastros. Essa discrição torna sua detecção difícil, mas também deu origem a uma ideia surpreendente: fabricar uma espécie de laser capaz de emitir um feixe concentrado.
Feixe de laser clássico
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A proposta, publicada em 2025, baseava-se em átomos radioativos resfriados quase até o zero absoluto, ou seja, aproximadamente -273,15 °C. Nessa temperatura, os átomos podem adotar um comportamento coletivo. Nesse estado, chamado condensado de Bose-Einstein, eles deixam de se comportar apenas como uma multidão de átomos independentes.
Com a luz, esse comportamento coletivo pode produzir uma emissão reforçada na mesma direção. Os pesquisadores responsáveis pelo projeto acreditavam que um mecanismo comparável poderia acelerar a desintegração de átomos radioativos. Os neutrinos produzidos seriam então emitidos coletivamente, formando o feixe desejado.
Uma equipe do MIT analisou essa proposta em detalhes. Primeiro obstáculo: quando um átomo emite um neutrino, ele sofre um recuo, como um objeto que partiria na direção oposta após ser lançado. Ora, um neutrino resultante de uma desintegração transporta muito mais energia que um fóton de luz visível. O recuo correspondente, portanto, torna-se muito significativo.
Na prática, o átomo emissor seria ejetado quase imediatamente do grupo de átomos ultrafrios. Os cálculos de Hanzhen Lin, Yu-Kun Lu e Wolfgang Ketterle indicam que ele partiria rápido demais para preservar o efeito coletivo necessário. O grupo perderia então a «memória» da direção tomada pelo neutrino anterior.
Mas, mesmo supondo que esse primeiro problema desaparecesse, um segundo mecanismo ainda impede o laser. Os neutrinos pertencem a uma família de partículas chamada férmions, que também inclui os elétrons. Essas partículas obedecem a regras quânticas diferentes das dos fótons, as partículas que constituem a luz.
Essa diferença altera precisamente o comportamento coletivo desejado. Em vez de incentivar a emissão seguinte na mesma direção, a presença de um neutrino já emitido torna essa repetição mais aleatória. O efeito, portanto, impede o acúmulo progressivo de emissões idênticas necessário para formar um feixe comparável ao de um laser.
Os resultados foram publicados em 2 de setembro de 2026 em dois artigos complementares da Physical Review Letters. Os autores da proposta inicial consideram essas análises uma refutação convincente, embora uma verificação experimental ainda seja possível. Nenhum condensado de Bose-Einstein composto por átomos radioativos foi produzido em laboratório até o momento.