A pesar de su popularidad en el género de la ciencia ficción, hay mucho que aprender acerca de los agujeros negros, las misteriosas regiones en el espacio que antes se consideraban ausentes de luz. En un artículo publicado el 20 de agosto por la revista Physical Review Letters, la revista insignia de la Sociedad Americana de Física, investigadores de Dartmouth proponen un nuevo modo de crear una reproducción de un agujero negro en el laboratorio a una escala mucho más diminuta que sus colegas celestes.
El nuevo método para crear un agujero negro de tamaño cuántico permitiría a los investigadores comprender mejor lo que el físico Stephen Hawking propuso hace más de 35 años: los agujeros negros no están totalmente desprovistos de actividad, que emiten fotones, lo que ahora se conoce como "radiación de Hawking".
"Hawking ha demostrado que los Agujeros negros irradian energía de acuerdo a un espectro térmico", dijo Paul Nation, un autor del artículo y un estudiante graduado de Dartmouth. "Sus cálculos se basaron en suposiciones sobre la física de ultraaltas energías y la gravedad cuántica. Dado que todavía no podemos tomar medidas reales de un agujero negro, necesitamos una manera de recrear este fenómeno en un laboratorio con el fin de estudiarlo, para validarlo".
En este trabajo, los investigadores muestran que un campo magnético pulsado por una línea de transmisión de microondas o SQUIDs (calamares), no sólo reproduce la física análoga a la de un agujero negro que irradia, pero lo hace en un sistema donde la alta la energía cuántica y propiedades mecánicas son bien conocidas y pueden ser controlados directamente en el laboratorio. El documento afirma: "Así, en principio, este sistema permite la exploración de efectos análogos cuánticos gravitacionales."
"También se puede manipular la fuerza del campo magnético aplicado de modo que la matriz de Squid pueda ser utilizada para explorar la radiación del agujero negro más allá de lo que fue considerado por Hawking", dijo Miles Blencowe, otro autor del artículo y profesor de física y astronomía en Dartmouth.
Esta no es la primera imitación propuesta de un agujero negro, dice Nation. Otros regímenes análogos propuestos han considerado el uso supersónico de flujos de fluidos, condensados de Bose-Einstein ultrafríos y fibra óptica no lineal. Sin embargo, la radiación de Hawking predecidos en estos sistemas es muy débil o enmascarados por la radiación habitual debido al calentamiento inevitable del dispositivo, haciendo que la radiación de Hawking muy difícil de detectar. "Además de ser capaz de estudiar los efectos analógicos gravedad cuántica, la nueva propuesta basada en SQUID puede ser un método más sencillo para detectar la radiación de Hawking", dice Blencowe.
Además de Nation y Blencowe, otros autores del trabajo incluyen Alexander Rimberg en Dartmouth y Eyal Buks en el Technion en Haifa, Israel.
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