Fabrican material semiconductor que dobla la luz

Científicos estadounidenses han encontrado un método sencillo para producir un material semiconductor que puede doblar la luz en el sentido opuesto al que normalmente se da en otros materiales.

Un miembro del equipo de investigadores de la Universidad de Princeton afirmó que un material con esta clase de propiedad podría contribuir a avances significativos en múltiples áreas, incluyendo las comunicaciones a alta velocidad, los diagnósticos médicos y la detección de amenazas terroristas.

Los investigadores han afirmado que la sustancia pertenece a una clase relativamente nueva de materiales llamados “metamateriales” y compuestos por sustancias tradicionales, tales como metales o semiconductores, dispuestos en patrones alternos muy pequeños, que modifican sus propiedades colectivas.

Este enfoque permite que los metamateriales manipulen la luz en formas que no pueden conseguirse con materiales normales, comentan los científicos.

“Para que sea útil en varios dispositivos, los metamateriales necesitan ser tridimensionales”, comentó la Profesora de Princeton, Claire Gmachl. “Más aún, este material se compone de semiconductores, materiales que son extremadamente funcionales. Esta es la clase de cosas con la que se fabrican las verdaderas aplicaciones.”

El equipo de investigación, dirigido por el estudiante de graduado en Princeton, Anthony Hoffman, y en el que se incluyen científicos de la Universidad del Estado de Oregón, informó de sus hallazgos en la revista online Nature Materials.

Más información en Universidad de Princeton

Traducido de Semiconductor material bends light

¿Para cuándo una nave que salte al hiperespacio?

He aquí la premisa en la que se apoya el motor de curvatura (o “warp drive”) de Miguel Alcubierre. Aunque la relatividad especial prohíbe que los objetos viajen más rápido que la luz por el espacio-tiempo, no se conoce la velocidad a la que el propio espacio-tiempo puede moverse. Por usar una analogía, imaginaos que estáis caminando por uno de esos pasillos móviles típicos de algunos aeropuertos, pues bien… el motor de curvatura de Alcubierre sería como uno de esos pasillos.

Aunque exista un límite en la velocidad a la que uno pueda caminar sobre el suelo (análogo al límite que supone la velocidad de la luz), ¿qué pasaría si fueses caminando sobre una sección de suelo móvil que avanza más rápidamente de lo que tu caminas? (análogo a una sección móvil de espacio-tiempo).

En el caso del “warp dirive” de Alcubierre, esta sección de espacio-tiempo en movimiento se crea expandiendo el espacio-tiempo que la nave va dejando tras de si (análogo a la ranura por la que emerge, desde debajo del suelo, la cinta de los pasillos móviles), y contrayendo el espacio tiempo que hay en frente de la nave (análogo a la ranura por la que el otro extremo de la cinta del pasillo móvil vuelve a recogerse hacia el suelo).

La idea de expandir el espacio-tiempo no es nueva. Según la perspectiva del “Universo Inflacionista“, por ejemplo, se cree que el espacio-tiempo se expandió más rápidamente que la velocidad de la luz durante los primeros instantes del Big Bang, de modo que si el espacio-tiempo se pudo expandir más rápidamente que la velocidad de la luz durante el Big Bang, ¿por qué no iba a hacerlo nuestra nave Alcubierre? Estas teorías son demasiado novedosas y teóricas como para que se las pueda descartar o para que se pueda probar su viabilidad.

¿Algún otro asunto peliagudo?

Si… primero, para crear este efecto necesitarás un anillo de energía negativa que envuelva y rodee a la nave, y además en una gran cantidad. En física aún se debate la existencia de la energía negativa (véase Dirac). La física clásica tiende hacia el “no”, mientras que la física cuántica se inclina a un “tal vez si”. Segundo, necesitarás una forma de controlar este efecto para activarlo y desactivarlo a voluntad. Este asunto será especialmente arriesgado ya que los efectos de la torsión no dependerán de la nave. Tercero, todo este asunto se basa en la asunción de que la torsión del espacio-tiempo fuese en efecto más rápida que la velocidad de la luz, lo cual es un gran interrogante. Y por último, por si todos los asuntos previos no fueran bastante restrictivos, conviene recordar que estos conceptos evocan la misma clase de paradojas sobre el viaje en el tiempo que las relacionadas con los agujeros de gusano.

Visto en Warp drive, When? (NASA)