Un agujero negro artificial producido usando ondas de sonido y un medio dieléctrico ha sido creado en el laboratorio, según investigadores de  un grupo de expertos internacional que cuenta con más de 30 Ph.D. investigadores científicos de todo el mundo.

Los investigadores dicen que su descubrimiento es significativamente más rentable y eficiente que los métodos actuales que utilizan los investigadores que quieren simular los efectos de un agujero negro en un entorno de laboratorio. 

Applied Physics , con sede en Nueva York, logró reconocimiento por primera vez con la publicación en 2021 de un artículo teórico revisado por pares que detalla las matemáticas detrás de la construcción de un motor warp físico . Más recientemente, la organización  publicó un método para usar el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser ( LIGO ) de Cal Tech para detectar el uso de impulsores warp en el espacio exterior, en coautoría del Dr. Manfred Paulini , decano asociado de física en la Universidad Carnegie Mellon. .

Ahora, el grupo dice que sus compañeros que trabajan en la mecánica del campo warp  tienen una herramienta que no existía anteriormente o simplemente era demasiado costosa y poco práctica para utilizar. Sus hallazgos, publicados  en la revista revisada por pares Universe , están marcando el ritmo de una pequeña pero creciente comunidad de investigadores que esperan explorar la mecánica de la gravedad y crear la primera nave espacial real de la humanidad.

LAS ONDAS SONORAS Y LA GLICERINA DEMOSTRARON SER LOS INGREDIENTES CLAVE

Para crear su 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 glicerina”, explicó Rietman en un correo electrónico exclusivo a The Debrief . “Tiene la agradable propiedad de ser ópticamente transparente y denso, 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.

“El equipo indujo un agujero negro mediante la modulación de 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”, dijo el equipo de Física Aplicada a The Debrief . . “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”.

En otras palabras, las ondas de sonido se concentraron en un fluido espeso, lo que provocó que la luz se curvara como si estuvieran cerca de un agujero negro. “Este descubrimiento proporciona un método novedoso para obtener información sobre la física de los agujeros negros, todo dentro de la seguridad de un laboratorio”, explicó el equipo.

También significativo, el equipo dice que sus mediciones del grado en que la luz doblada del agujero negro artificial se confunde perfectamente con la luz real. “Mostramos los cálculos comparando nuestros resultados con la métrica de Schwarzschild (en nuestro artículo)”, dijo Rietman a The Debrief.

EL AGUJERO NEGRO “MÁS BARATO, MEJOR Y MÁS RÁPIDO” ABRE LA INVESTIGACIÓN DE LA GRAVEDAD A TODOS

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 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.

“Un condensado de Bose-Einstein requiere temperaturas de helio líquido más una sala llena de equipos costosos (que pueden totalizar) más de $ 1 millón”, explicó Gianni Martire, fundador de Applied Physics, en un mensaje a The Debrief, “mientras que nuestro sistema es verdaderamente de sobremesa, con costes totales de alrededor de 10.000 dólares”.

“No podíamos permitirnos un millón de dólares”, agregó Martire, “así que inventamos una manera más barata, mejor y más rápida simplemente por necesidad”.

UN AGUJERO NEGRO ARTIFICIAL PODRÍA PERMITIR EL DESARROLLO DE UNA NAVE ESPACIAL WARP DRIVE DEL MUNDO REAL

Los investigadores detrás del agujero negro artificial advierten que el primer vuelo de una nave espacial warp drive 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 el impulso warp.

“Nadie ha usado glicerina para crear un sistema de agujero negro en el laboratorio”, dijo Melcher a The Debrief . “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”.

“Estamos aquí para escalar la ciencia”, agregó el físico, “no para hacer conjeturas, por lo que medir es importante”.

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”, dijo a The Debrief . “Con esta innovación, podemos comprender mejor los efectos del espacio/tiempo curvo y avanzar en el futuro de la investigación de motores warp”.

“Es demasiado pronto para responder claramente [cómo esto conducirá a un motor warp], ya que necesitamos publicar más artículos sobre el trabajo que hemos realizado”, agregó más tarde. “La ciencia y la tecnología avanzan paso a paso, por lo que podemos decir que lo hará, pero entrar en los detalles es un agujero científico profundo que quitará el enfoque. Necesitamos esto para medir y probar teorías en warp [mecánica]. Esa es la manera simple de decirlo”.

En última instancia, el equipo de investigación de Física Aplicada dice que su nueva herramienta es muy necesaria para investigadores como ellos que esperan avanzar en la comprensión de la gravedad por parte de la humanidad. Pero también señalan que 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 una señal”.