Científicos crean un 'agujero en el espacio-tiempo'

Seguramente has oído hablar de capas de invisibilidad que ocultan gente en Harry Potter, pero trata de imaginar esto: Un grupo de científicos creó una forma de encubrir el propio espacio-tiempo.

Es todavía preliminar, pero Alexander Gaeta, un físico de la Universidad de Cornell, y sus colegas, están haciendo progresos en esta dirección. El equipo reportó su hazaña en la revista Nature.

No estamos hablando simplemente de un dispositivo que haría invisible a algún objeto. La idea detrás del encubrimiento del espacio-tiempo es, durante un breve lapso, hacer un evento indetectable para la luz. Hasta ahora, los científicos pueden hacerlo durante una pequeña fracción de segundo, pero todo tipo de extravagancias se producirían si la tecnología pudiera llevar el concepto al extremo.

Por ejemplo, si hubiera una cámara de vigilancia grabando a una persona corriendo desde el punto A al punto B, la grabación mostraría que la persona parece moverse de forma instantánea de A a B, sin nada entre esos puntos. “Por supuesto, es una ilusión, no hay desmaterialización y rematerialización, pero luciría un poco como un transportador de Star Trek”, dijo Martin McCall, del Imperial College of London, quien había esbozado originalmente el concepto de encubrimiento de espacio-tiempo en 2010 .

De manera igualmente extraña, alguien podría robar una caja fuerte mientras una cámara de vigilancia muestra siempre la puerta de la caja cerrada, ya que parecería como si la apertura de la caja fuerte nunca hubiera ocurrido, dijo.

El escrito de McCall en el Journal of Optics describía una teoría del encubrimiento del espacio-tiempo utilizando “metamateriales”: materiales artificiales que controlan e interactúan con las ondas electromagnéticas, y están diseñados a nivel molecular.

El equipo de Gaeta ha hecho de esta idea una realidad, aunque no del modo en que el grupo de McCall la describió. Gaeta y sus colegas utilizaron dispositivos llamados “lentes de división de tiempo”, que desaceleran parte de un haz de luz y aceleran otra parte para crear una brecha en el haz que puede ser unida de nuevo. El rayo no detectaría un evento en esa brecha, y cualquiera que estuviera observando no sabría que hay una brecha. “Parecerá como si nada hubiera pasado”, dijo.

Anteriormente, los investigadores han explorado el encubrimiento espacial; es decir, manipular el espacio alrededor de un objeto para mantener alejados los rayos de luz. Pero el grupo de Gaeta es capaz de controlar la luz para alejarla del objeto durante un determinado instante en el tiempo. “Cualquier cosa que ocurriera en ese instante no modificaría el haz de luz en absoluto”, dijo.

La brecha de tiempo que han logrado es de unos 40 trillonésimas de segundo, que es un tiempo más corto del que puedas imaginar. Con la tecnología actual, Gaeta predice que su grupo podría llegar al orden de decenas de nanosegundos, que sigue siendo un tiempo bastante corto.

“No estamos cambiando el tiempo”, dijo. “Lo que realmente estamos cambiando es un rayo de luz”.

Si la tecnología mejorara sustancialmente, una persona podría pasar a través de un haz de luz sin perturbarlo, piensa, por ejemplo, en que podrías caminar a través del haz de un sensor de seguridad en un museo sin ser detectado.

Pero McCall dice que es poco probable que puedan ser creados encubrimientos de esta naturaleza que puedan durar minutos o incluso segundos. La razón es que, debido a que la luz viaja a 300,000 kilómetros por segundo, para poder encubrir un segundo, se necesitaría un aparato de 300,000 kilómetros de largo, y eso es más de 20 veces el diámetro de la Tierra.

“Si bien existen métodos sofisticados para “hacer lenta" la luz, estos tendrían que ser combinados con métodos aún más sofisticados para modular su velocidad en distintos lugares en distintos momentos”, dijo McCall. “No podemos descartarlo, pero representa un nivel de sofisticación al que no podemos acercarnos con la tecnología actual”.

Sin embargo, hay aplicaciones para esta tecnología que son más fáciles de lograr. Existe la posibilidad de enviar una señal de emergencia a través de una fibra óptica sin interrumpir el flujo de datos que ya se encuentra ahí. Y se podrían encontrar otros usos en los circuitos optoelectrónicos y en las comunicaciones, dijo McCall.

El grupo de Gaeta está poniendo en práctica la idea de encubrir el espacio-tiempo mucho más rápidamente de lo que McCall se esperaba.

“Me había imaginado que, con los mejores esfuerzos, pasaría un año o dos antes de ver algo parecido a un encubrimiento espacio-tiempo realizado en el laboratorio”, dijo McCall. “¡Qué equivocados estábamos! ¡Le tomó a Alex y a su equipo tan sólo unos cuantos meses!”