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SCI-INNOVACIÓN

Logran crear un agujero negro en un laboratorio

Por: Ecoo sfera15 de noviembre de 2022

Las cosas de las que es capaz la ciencia y la tecnología no dejan de sorprendernos, y ésta vez han sido capaces de crear un nuevo tipo de agujero negro análogo que podría brindar información nueva sobre una esquiva radiación que teóricamente sería emitida por un agujero negro verdadero a través de una cadena de átomos que simulan el horizonte de sucesos de un agujero negro, observando el equivalente de la radiación de Hawking.

La radiación de Hawking y los agujeros negros

Los agujeros negros, que son posiblemente los objetos mas extremos del Universo, son tan increíblemente densos que dentro de una cierta distancia del centro de masa del agujero negro, ninguna velocidad es suficiente para escapar, ni siquiera la velocidad de la luz.

La distancia que daría en función de la masa del agujero negro lleva por nombre horizonte de sucesos, una vez que algún objeto cruza este límite nos queda solo imaginar lo que ocurre ya que nada regresa con información vital pero, Stephen Hawking en 1974 propuso que las interrupciones de las fluctuaciones cuánticas causadas por el horizonte de sucesos dan lugar a una radiación similar a la térmica.

Esta radiación Hawking son partículas nacidas de las perturbaciones en las fluctuaciones cuánticas causadas por la ruptura del espacio-tiempo del agujero negro, y de ser cierta su existencia es aún muy débil para poder ser detectada.

Falsos horizontes de sucesos de agujeros negros en la Tierra

El equipo dirigido por Lotte Mertens de la Universidad de Ámsterdam ha creado una cadena unidimensional de átomos que sirve como camino para que los electrones salten de una posición a otra, al ajustar la facilidad de este salto, los físicos lograron que ciertas de sus propiedad desaparecieran creando sucesos que interferirían con la naturaleza ondulatoria de los electrones.

Este efecto de falso horizonte de sucesos creó un aumento de la temperatura que coincidía con las expectativas teóricas de un sistema de agujero negros equivalente, pero esto solo sucedía cuando parte de la cadena se extendía mas allá del horizonte de sucesos.

Estos resultados sugieren que la radicación de Hawking solo puede ser térmica dentro de un rango de situaciones y cuando hay un cambio en la deformación del espacio-tiempo debido a la gravedad.

El modelo ofrece una forma de estudiar la aparición de la radiación de Hawking en un entorno que no se encuentra influenciado por la dinámica salvaje de un agujero negro. “Esto puede abrir una vía para explorar aspectos fundamentales de la mecánica cuántica junto con la gravedad y los espacios-tiempo curvos en diversos entornos de materia condensada”, escribieron los investigadores.

Además, esto podría ayudar a resolver la tensión entre dos marcos que actualmente son irreconocibles para describir el universo, las cuales son la teoría general de la relatividad que describe el comportamiento de la gravedad como campo continuo conocido como espacio-tiempo, y la mecánica cuántica que describe el comportamiento de partículas discretas utilizando las matemáticas de la probabilidad.

Para lograr una teoría unificada de la gravedad, estas dos teorías tienen que encontrar una manera de convivir entre ellas.

Referencias: Mertens L., Moghaddam A., Chernyavsky D., Morice C. Thermalization by a synthetic horizon. Physical Review Research (2022). DOI


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