Se passeggiate nel cortile dell'edificio di Fisica, Matematica e Astronomia dell'Università del Texas ad Austin, vedrete una torre di 17 piani e un enorme edificio a forma di L. Non vedrete il laser Texas Petawatt, perché si trova due piani sottoterra dietro porte pesanti con un logo che la maggior parte degli studenti ignora. È uno dei laser più potenti degli Stati Uniti, anche se attualmente è chiuso a causa di tagli ai finanziamenti.

Sono stato lo scienziato capo del laser Texas Petawatt (TPW) dal 2020 al 2024. Questo centro di ricerca finanziato dal governo, parte della rete LaserNetUS del Dipartimento dell'Energia, permetteva a scienziati di tutto il paese di richiedere tempo per utilizzare attrezzature specializzate. Questo laser prende un minuscolo impulso di luce, lo allunga, lo amplifica fino a quando brevemente trasporta più potenza dell'intera rete elettrica statunitense, poi lo ricompresse in un trilionesimo di secondo per creare, in sostanza, una stella in una camera a vuoto.

In un giorno di 'sparo', il bersaglio potrebbe essere un pezzo di lamina metallica più sottile di un capello umano, un getto di gas o un minuscolo pellet di plastica. Gli scienziati usavano il TPW per studiare gli interni stellari, l'energia da fusione e persino nuovi approcci per il trattamento del cancro. Contrariamente alle rappresentazioni cinematografiche, un 'giorno di sparo' è ore di lavoro silenzioso e ripetitivo seguito da circa 10 secondi in cui nessuno respira.

Un tipico giorno di sparo iniziava con me che arrivavo due ore prima, indossavo un camice, stivali e cuffia, ed entravo in una fredda stanza pulita. Non si accende semplicemente il laser; lo si persuade a svegliarsi. Iniziavo con l'oscillatore, una piccola scatola che genera il primo seme di luce, e registravo parametri fissi come energia e frequenza centrale. Poi avviavo il laser di pompaggio per amplificare l'impulso da nanojoule a circa mezzo joule.

Il sistema aveva bisogno di 30 minuti per stabilizzarsi, durante i quali controllavo l'allineamento attraverso ogni foro di spillo e telecamera. Un leggero disallineamento poteva essere catastrofico, bruciando ottiche che richiedono mesi per essere sostituite. Successivamente, il fascio entrava nel primo amplificatore: un'asta di vetro circondata da lampade flash. Il fascio faceva passaggi, diventando più forte fino a raggiungere circa 12 joule - all'incirca l'energia di una palla lanciata con forza attraverso una stanza. Questo processo da solo richiedeva la maggior parte di un'ora.

Poi espandevo il fascio e lo inviavo attraverso la fase finale: gli amplificatori a disco. Due amplificatori, ciascuno con due massicci dischi di vetro da 30 centimetri, erano pompati da un'enorme batteria di lampade flash alimentate da banchi di condensatori così grandi che avevano la loro stanza su un piano separato. Otturatori ottici veloci tra ogni stadio fungevano da cancelli.

Quando il team sperimentale confermava che il bersaglio era in posizione, ci preparavamo per uno sparo del sistema. Ogni monitor lampeggiava 'Modalità sparo sistema' in rosso. Lo annunciavo attraverso un microfono vintage, aprivo lo scarico del fascio del compressore (una pesante lastra di vetro che impiega due minuti a muoversi), e poi eseguivo un controllo di sicurezza. Con una piccola chiave di interblocco, bloccavo ogni porta; se una si apriva, lo sparo veniva interrotto.

Tornato nella sala di controllo, caricavo i banchi di condensatori. A questo punto, non c'è modo di tornare indietro tranne che per uno spegnimento di emergenza. La stanza diventava silenziosa. Scambiavo uno sguardo con il ricercatore, come Joe del Los Alamos National Lab un giorno, che stringeva la sua tazza di caffè. 'Carica completata. Fuoco del sistema in tre, due, uno. Fuoco.'

Premevo il pulsante. Un forte tonfo rimbombava attraverso l'edificio mentre l'energia immagazzinata veniva scaricata nel fascio. I monitor si bloccavano, catturando le diagnostiche. Al piano di sotto, nella camera a vuoto, un punto più piccolo di un capello umano raggiungeva temperature misurate in milioni di gradi. Mi appoggiavo indietro e registravo i parametri mentre tutti espiravano. Un ufficiale di sicurezza dalle radiazioni controllava prima la camera, poi il team sperimentale raccoglieva i dati.

A volte funzionava perfettamente. A volte no. Un pomeriggio del 2023, dopo tre ore di preparazione, ho premuto il pulsante e non ho sentito nulla. Un otturatore si era guastato. I monitor mostravano nero. Ho scritto SPARO FALLITO nel registro e ho iniziato il raffreddamento di un'ora. Siamo rimasti in silenzio, poi abbiamo ottenuto lo sparo quattro ore dopo. Questa è la parte che non mostrano nei film.

Questa anticipazione è il lavoro: ore di pazienza per 10 secondi a cui non ci si abitua mai. Tutto accade sotto un campus dove migliaia di persone camminano, ignare che per una frazione di secondo, un minuscolo punto di materia più caldo della superficie del Sole è appena esistito sotto i loro piedi.