Los físicos encontraron una manera de activar el extraño resplandor de la aceleración de la velocidad warp

Cada vez que das un paso, el espacio mismo brilla con una suave calidez.

Llamado el efecto Fulling-Davies-Unruh (o, a veces, simplemente el efecto Unruh si tiene poco tiempo), este extraño resplandor de radiación que emerge del vacío es similar a la misteriosa radiación de Hawking que se cree que rodea los agujeros negros.

Solo que en este caso es el producto de la aceleración en lugar de la gravedad.

¿No lo sientes? Hay una buena razón para eso. Tendrías que moverte a una velocidad imposible para detectar incluso el más débil de los rayos Unruh.

Por ahora, el efecto sigue siendo un fenómeno puramente teórico, mucho más allá de nuestra capacidad de medición. Pero eso podría cambiar pronto, luego de un descubrimiento realizado por investigadores de la Universidad de Waterloo en Canadá y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).

Al volver a lo básico, demostraron que podría haber una forma de estimular el efecto Unruh para que pudiera estudiarse directamente en condiciones menos extremas.

En un giro inesperado, es posible que también hayan descubierto el secreto para hacer que la materia sea invisible.

El verdadero premio, sin embargo, sería abrir nuevos caminos en los experimentos que apuntan a unir dos teorías físicas poderosas pero incompatibles: una que describe el comportamiento de las partículas y la otra que cubre la curvatura del espacio y el tiempo.

“La teoría de la relatividad general y la teoría de la mecánica cuántica todavía están un poco en desacuerdo, pero debe haber una teoría unificadora que describa cómo funcionan las cosas en el Universo”, dice el matemático Achim Kempf de la Universidad de Waterloo.

“Hemos estado buscando una manera de unir estas dos grandes teorías, y este trabajo nos ayuda a acercarnos al abrir oportunidades para probar nuevas teorías contra experimentos”.

El efecto Unruh se encuentra justo en el límite de las leyes cuánticas y la relatividad general.

De acuerdo con la física cuántica, un átomo sentado solo en el vacío tendría que esperar a que un fotón entrante ondeara a través del campo electromagnético y sacudiera sus electrones antes de que pudiera considerarse iluminado.

Si consideramos la relatividad, hay una forma de hacer trampa. Simplemente acelerando, un átomo podría sentir la más pequeña de las oscilaciones en el campo electromagnético circundante en forma de fotones de baja energía, transformados por una especie de efecto Doppler.

Esta interacción entre la experiencia relativa de las ondas en un campo cuántico y el temblor de los electrones de un átomo se basa en una sincronización compartida de sus frecuencias. Cualquier efecto cuántico que no dependa del tiempo generalmente se ignora, ya que tiende a equilibrarse a largo plazo.

Junto con sus colegas Vivishek Sudhir y Barbara Soda, Kempf demostró que cuando se acelera un átomo, estas condiciones generalmente insignificantes se vuelven mucho más importantes y, de hecho, pueden convertirse en efectos dominantes.

Haciendo cosquillas en un átomo de la manera correcta, por ejemplo utilizando un potente láser, demostraron que era posible utilizar estas interacciones alternativas para hacer que los átomos en movimiento sintieran el efecto Unruh sin necesidad de grandes aceleraciones.

Como beneficio adicional, el equipo también descubrió que con la trayectoria correcta, un átomo acelerado podría volverse transparente a la luz entrante, suprimiendo efectivamente su capacidad para absorber o emitir ciertos fotones.

Dejando a un lado las aplicaciones de ciencia ficción, al identificar formas de influir en la capacidad de un átomo acelerado para interactuar con ondas en el vacío, es posible que podamos encontrar nuevas formas de encontrar dónde la física cuántica y la relatividad general dan paso a un nuevo marco teórico.

“Durante más de 40 años, los experimentos se han visto obstaculizados por la incapacidad de explorar la interfaz de la mecánica cuántica y la gravedad”, dice Sudhir, físico del MIT.

“Tenemos una opción viable aquí para explorar esta interfaz en un entorno de laboratorio. Si podemos resolver algunas de estas grandes preguntas, podría cambiarlo todo”.

Esta investigación fue publicada en Cartas de exploración física.

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