Científicos han conseguido crear un agujero negro simulado capaz de curvar la luz en un laboratorio
Un equipo de científicos norteamericano asegura
haber construido un agujero negro simulado en un laboratorio. Los
investigadores dicen que su descubrimiento deforma la luz como un agujero negro
en el espacio, “proporcionando un nuevo método para obtener información sobre
la física de los agujeros negros dentro de la seguridad de un
laboratorio".
El estudio — publicado en el diario científico
revisado’ por pares Universe — se titula ‘Un agujero negro de espacio óptico
cilíndrico inducido por la acústica de alta presión en un fluido denso’. En
declaraciones a la publicación Debrief, “el equipo indujo un agujero negro
modulando ondas acústicas en un fluido denso, basándose en investigaciones
recientes que exploran el uso de ondas acústicas de alta frecuencia para
simulaciones analógicas de gravedad y relatividad general en el
laboratorio".
Obviamente, no es un agujero negro real. El equipo
responsable del desarrollo — el ‘think tank’ Apple Physics, un grupo
internacional de más de 30 físicos, matemáticos e ingenieros dedicado al
desarrollo científico por el bien público— afirma que las ondas acústicas que
han utilizado alteran el medio a través del cual viajan, “desviando la luz
láser en el laboratorio de manera similar a cómo la atracción gravitacional de
los agujeros negros dobla la luz de las estrellas distantes detrás de
ellas".
El equipo de Dr. Edward Rietman — físico
investigador senior de la Universidad de Massachusetts — y el Dr. Brandon
Melcher — físico de Applied Physics especializado en cosmología teórica — ha
construido este agujero negro construyendo una cámara llena de un medio
dieléctrico común: la glicerina. Según Rietman, la glicerina es ideal para sus
objetivos por su índice de refracción.
Después,
bombardearon esta cámara de glicerina con haces de ondas de sonido. Las ondas
crearon un punto capaz de curvar la luz del mismo modo que la gravedad de un
agujero negro real, simulando su comportamiento en un medio físico y, por
tanto, medible. Para probarlo, lanzarlo
A continuación, los investigadores bombardearon el
medio dieléctrico con ondas sonoras dirigidas, modulándolas sobre un punto
hasta conseguir el efecto deseado. Los investigadores comprobaron el efecto de
las ondas sonoras usando un colimador de fibra para lanzar un haz de luz aun
espectrómetro que pudo medir la flexión de la luz resultante, la misma como un
agujero negro real en el espacio, según ellos.
Su
explicación: "Las ondas acústicas alteran el medio a través del cual
viajan, desviando la luz láser en el laboratorio de manera similar a cómo la
atracción gravitacional de los agujeros negros dobla la luz de las estrellas
distantes detrás de ellas". Sus mediciones se corresponden exactamente con
la la métrica de Schwarzschild, dicen, “una solución exacta de las ecuaciones
de Einstein del campo gravitatorio que describe el campo generado por una
estrella o una masa esférica” como un agujero negro.
Los científicos apuntan a que este descubrimiento es
importante no por haber creado este agujero negro óptico en un laboratorio. La
síntesis de estos agujeros negros de laboratorio se ha realizado en otras
ocasiones pero utilizando equipos de de más de un millón de dólares. La clave
aquí es que este es un método más “barato, mejor, y más rápido”.
El concepto de nave espacial con motor 'warp drive'
que se necesitaría para llegar a una Alfa Centauri en pocos meses (LSI)
Como explica el fundador de Applied Physics Gianni
Martire a Debrief, crear un condensado de Bose-Einstein requiere temperaturas
de helio líquido usando una cámara llena de equipos muy costosos. “No podíamos
permitirnos un millón de dólares, así que inventamos una forma más barata,
mejor y más rápida simplemente por necesidad. Nuestro sistema es realmente de
sobremesa, con un coste total de alrededor de 10.000 dólares”.
Los científicos de Applied Physics afirman que su
descubrimiento será extremadamente útil para trabajar en el desarrollo de naves
espaciales que puedan viajar más rápido que la luz, los llamados Warp Drive. El
Dr. Melcher dice que consideran que este avance “ofrece otra herramienta a los
investigadores de sistemas analógicos. Vemos las variaciones de presión en la
glicerina como un campo fértil para [desarrollar] teorías sobre el
espacio/tiempo más complicadas”. Esto es fundamental para un estudio tan
vanguardista como el de los motores ‘warp drive’ porque permite realizar
mediciones precisas y reales, no sólo trabajar con la matemática.
Esto no quiere decir que este invento vaya a
permitir el desarrollo de estas naves por arte de magia. Este tipo de
propulsión exótica es todavía totalmente teórica y sólo posible sobre el papel,
algo en lo que Applied Physics trabaja activamente, como ya contamos en
Novaceno. Pero estas herramientas ayudarán a que más jóvenes científicos puedan
estudiar este campo, según el Dr. Rietman: "Este descubrimiento demuestra
el emocionante potencial de los sistemas analógicos para estudiar fenómenos
astrofísicos y cosmológicos en el laboratorio. Con esta innovación, podemos
comprender mejor los efectos del espacio/tiempo curvo y avanzar la
investigación de los ‘warp drive’ hacia el futuro".
Sin embargo,
Rietman también contó a Debrief que es demasiado pronto para ver cómo afectará
este invento al desarrollo de los warp drive. “Necesitamos publicar más
documentos sobre el trabajo que hemos hecho", dice. Pero la ciencia y la
tecnología avanzan paso a paso, apunta. En cualquier caso, afirma, este invento
ayudará a comprender mejor la gravedad. El resto habrá que seguir trabajando para
descubrir dónde podemos llegar.
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