Este dispositivo reproduce agujeros negros y agujeros blancos en laboratorio 🌀
Dispositivo de doble prisma con película delgada entre ambos, representado como un plano oscuro que absorbe la luz, imitando un agujero negro gravitacional.
Crédito: Nina Vaidya (Universidad de Southampton)
Este dispositivo, inspirado en fenómenos cósmicos, funciona bajo el principio de absorción coherente perfecta. Según la polarización de la luz, puede absorberla totalmente o rechazarla, reproduciendo así el comportamiento de agujeros negros y agujeros blancos. Este avance, publicado en Advanced Photonics, abre perspectivas inéditas en física e ingeniería.
El equipo utilizó un material absorbente ultradelgado para crear este fenómeno. Ajustando la polarización de la luz incidente, el dispositivo alterna entre absorción y reflexión total. Esta flexibilidad permite estudiar conceptos astrofísicos en un entorno controlado, además de vislumbrar aplicaciones prácticas.
Nina Vaidya, profesora en la Universidad de Southampton, explica que este dispositivo sirve de puente entre la física cósmica y las tecnologías nanométricas. Permite explorar principios físicos que se repiten a diferentes escalas, desde agujeros negros hasta dispositivos ópticos.
Los experimentos confirmaron la capacidad del dispositivo para manipular ondas electromagnéticas como lo harían agujeros negros o blancos. Estos resultados podrían conducir a avances en áreas como conversión de energía o tecnologías furtivas.
Este dispositivo representa un paso significativo hacia el control de las interacciones luz-materia. Ofrece no solo una herramienta para estudiar el Universo, sino también un enorme potencial para futuras innovaciones tecnológicas.
Los agujeros negros gravitacionales astronómicos engullen todo lo que cruza su horizonte de sucesos. Su contraparte, el agujero blanco, rechaza todo, y se supone que su horizonte de sucesos no puede ser cruzado desde el exterior. Los "agujeros negros y blancos ópticos" absorben y rechazan toda la luz según su polarización.
Crédito: Universidad de Southampton
La investigación, publicada en Advanced Photonics, demuestra cómo la física de los agujeros negros puede reproducirse en laboratorio. Este descubrimiento podría tener implicaciones mayores para la ciencia de materiales y la óptica.
¿Cómo funciona la absorción coherente perfecta?
La absorción coherente perfecta es un fenómeno donde las ondas luminosas interactúan de manera que son totalmente absorbidas por un material. Esto requiere una sincronización perfecta entre las fases de las ondas incidentes y reflejadas.
Este principio se basa en la interferencia constructiva de ondas luminosas, que amplifica la absorción hasta anular toda reflexión. Es crucial para aplicaciones como dispositivos ópticos y sistemas de conversión de energía.
El dominio de este fenómeno permite diseñar materiales capaces de controlar finamente la luz, abriendo camino a tecnologías avanzadas en fotónica y energía renovable.
¿Qué es un agujero blanco en astrofísica?
Un agujero blanco es una solución teórica a las ecuaciones de la relatividad general de Einstein, considerada el opuesto de un agujero negro. Mientras un agujero negro absorbe todo lo que cruza su horizonte de sucesos, un agujero blanco rechazaría totalmente materia y luz.
Este concepto sigue siendo hipotético, pues no se ha observado ningún agujero blanco en el Universo. Plantea preguntas fundamentales sobre la naturaleza del tiempo y el espacio, especialmente en el marco de teorías sobre agujeros de gusano.
Dispositivos ópticos como el desarrollado por el equipo de Nina Vaidya ofrecen una forma de estudiar estos fenómenos en laboratorio, reproduciendo sus efectos sobre la luz.