Un agujero negro artificial producido usando ondas sonoras y un medio dieléctrico ha sido creado en el laboratorio.
Crédito: MysteryPlanet.com.ar.
Applied Physics es un grupo internacional de investigación y desarrollo científico, que tiene su sede en Nueva York y asesora a empresas y gobiernos en cuestiones relacionadas con la ciencia y la tecnología. Es propietario y usa el Advanced Propulsion Laboratory (APL) de Estocolmo, Suecia, un laboratorio especializado en investigación aeroespacial que hace avanzar el sector de los propulsores físicos warp.
En relación con esto último, la organización publicó recientemente un método para usar el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO) de Caltech para detectar el uso de impulsores warp en el espacio exterior por parte de una hipotética civilización extraterrestre megatecnológica.
Ahora, y en busca de explorar la mecánica de la gravedad y crear la primera nave espacial con motor warp real de la humanidad, el mismo grupo de científicos ha logrado algo asombroso: simular un agujero negro en laboratorio.
Ondas de sonido y glicerina
Para crear este agujero negro simulado, el autor principal del artículo, el Dr. Edward Rietman, y su coautor, el Dr. Brandon Melcher, llenaron una cámara con un líquido no tóxico de uso diario.
«El medio dieléctrico utilizado fue la glicerina», explicó Rietman al medio The Debrief. «Tiene la agradable propiedad de ser ópticamente transparente y densa, y su índice de refracción normal es 1,4768».
A continuación, los investigadores bombardearon el medio dieléctrico con ondas sonoras específicas. Una vez que las ondas se sintonizaron correctamente, Rietman y Melcher emplearon un colimador de fibra Thorlabs FS30SMA-1550 para enviar la luz a un espectrómetro de la serie Thorlabs CSS 100, que confirmó la curvatura de la luz, exactamente como un agujero negro real en el espacio.
Crédito: Edward A. Rietman et al.
«Indujimos un agujero negro mediante la modulación de ondas acústicas en un fluido denso, basándonos en investigaciones recientes que exploran el uso de ondas acústicas de alta frecuencia para simulaciones analógicas de gravedad y relatividad general en el laboratorio», detalló el equipo de Applied Physics. «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 desvía la luz de las estrellas distantes detrás de ellos».
«Este descubrimiento proporciona un método novedoso para obtener información sobre la física de los agujeros negros, todo dentro de la seguridad de un laboratorio», añadió.
Más barato, mejor y más rápido
Si bien los agujeros negros simulados se utilizan actualmente en los laboratorios para explorar una amplia gama de fenómenos, el equipo de Applied Physics dice que su agujero negro en particular es más accesible para operar que las alternativas y es notablemente menos costoso. Este costo-beneficio, señalan, permitirá que la pequeña pero creciente comunidad de físicos e ingenieros que intentan hacer avanzar la ciencia hacia la construcción de un motor warp real pueda permitirse una herramienta altamente especializada que es fundamental para su trabajo.
Crédito: Edward A. Rietman et al.
«Un condensado de Bose-Einstein requiere temperaturas de helio líquido más una sala llena de equipos costosos que pueden totalizar más de 1 millón de dólares. En cambio, nuestro sistema es verdaderamente de sobremesa, con costes totales de alrededor de 10.000 dólares», explicó Gianni Martire, fundador del grupo internacional.
«No podíamos pagar un millón de dólares, así que inventamos una manera más barata, mejor y más rápida simplemente por necesidad».
Avance para el desarrollo de una nave espacial con motor warp
Los investigadores detrás del agujero negro artificial advierten que el primer vuelo de una nave espacial con motor warp en funcionamiento podría estar todavía a décadas de distancia, o que tal tecnología puede ser simplemente demasiado compleja para llegar a buen término. Sin embargo, reiteran que su solución proporciona una nueva herramienta para investigadores de ideas afines que confían en la posibilidad de que se pueda lograr hacer realidad.
«Nadie ha usado glicerina para crear un sistema de agujeros negros en el laboratorio», dijo Melcher. «Consideramos que este avance ofrece otra herramienta a los investigadores de sistemas analógicos. Vemos las variaciones de presión en la glicerina como suelo fértil para posibilidades de espacio/tiempo más complicadas».
La teoría de este tipo de motor permite que una nave espacial viaje más rápido que la luz curvando el espacio, expandiéndolo detrás de la nave mientras lo contrae por su proa. De esa forma, se recorta la distancia efectiva entre dos puntos y la nave podría cubrir esa distancia más rápido que un fotón viajando por el espacio no deformado.
«Estamos aquí para escalar la ciencia, no para hacer conjeturas, por lo que medir es importante», añadió.
Cuando se le preguntó cómo su trabajo puede ayudar a facilitar los avances hacia un motor warp que funcione, Rietman fue notablemente cauteloso, aunque todavía optimista.
«Este descubrimiento demuestra el emocionante potencial de los sistemas analógicos para estudiar fenómenos astrofísicos y cosmológicos en el laboratorio», señaló. «Con esta innovación, podemos comprender mejor los efectos del espacio/tiempo curvo y avanzar en el futuro de la investigación de motores warp».
Y más seguro también
En última instancia, el equipo de Applied Physics dice que su nueva herramienta es muy necesaria para físicos como ellos que esperan avanzar en la comprensión de la gravedad por parte de la humanidad.
Pero también remarcan algo aún más importante. El principal beneficio de su nuevo agujero negro creado en laboratorio puede ser su seguridad, ya que crear un agujero negro real aquí en la Tierra podría tener consecuencias catastróficas.
«Simplemente no dejes tu agujero negro desatendido», bromeó Matire antes de agregar: «Probablemente deberíamos convertir eso en un meme».
Fuente: The Debrief. Edición: MP.
Usan ondas de sonido para crear un «agujero negro» en laboratorio