El nuevo cristal puede doblar la luz tal como lo hace la gravedad
La pseudogravedad podría utilizarse para simular agujeros negros e incluso mejorar las redes móviles.
Se puede manipular una red en un cristal especial para crear pseudogravedad
Haber de imagen: NeoLeo/Shutterstock.com
La gravedad afecta la trayectoria de la luz. Esta fue una prueba crucial de la teoría de la relatividad general de Einstein y se ha demostrado una y otra vez. Los objetos cósmicos que acumulan una gran masa en un espacio relativamente pequeño producen los efectos más dramáticos: las lentes gravitacionales. El espacio-tiempo está tan deformado que actúa como una lupa. Un equipo de investigadores ha analizado esto de manera opuesta: ¿Se podría hacer que un cristal actúe como la gravedad? Y ahora la respuesta es sí.
Los investigadores pudieron crear un cristal fotónico con lo que llaman pseudogravedad. Un cristal fotónico es un material especial que permite a los investigadores manipular la luz a medida que lo atraviesa. Por lo general, se crean mezclando dos o más materiales en un patrón que permite una red de "controladores de tráfico" que gestionan el movimiento de la luz.
El utilizado en este trabajo se llama cristal fotónico distorsionado hecho de silicio. Los investigadores lograron introducir una distorsión en la red que simulaba la atracción gravitacional de un objeto masivo, como un agujero negro. Una vez que lo probaron con un haz de ondas de radio, vieron que el haz se curvaba alrededor del cuerpo gravitacional inexistente.
"Nos propusimos explorar si la distorsión de la red en cristales fotónicos puede producir efectos de pseudogravedad", dijo en un comunicado la autora principal, la profesora Kyoko Kitamura de la Escuela de Graduados en Ingeniería de la Universidad de Tohoku. "Al igual que la gravedad curva la trayectoria de los objetos, se nos ocurrió una forma de curvar la luz dentro de ciertos materiales".
La luz utilizada en esto son ondas de terahercios (en el límite entre el infrarrojo y las microondas). Se utilizan en imágenes científicas, médicas y de seguridad (pueden penetrar debajo de telas y plásticos) y estas ondas se proponen como una forma futura de comunicación de alta velocidad. Se están realizando intentos para emplear estas ondas electromagnéticas.
La capacidad de guiar la onda de terahercios podría proporcionar información sobre la física gravitacional, lo que permitiría al equipo simular más fenómenos gravitacionales. Y podría resultar útil para futuras redes de telecomunicaciones. Habla de versatilidad.
"Esta dirección del haz en el plano dentro del rango de terahercios podría aprovecharse en la comunicación 6G. Académicamente, los hallazgos muestran que los cristales fotónicos podrían aprovechar los efectos gravitacionales, abriendo nuevos caminos dentro del campo de la física de gravitones", dijo el autor del estudio, el profesor asociado Masayuki Fujita de Universidad de Osaka.
El avance se informa en la revista Physical Review A.