La perseverancia en las ideas es una de las claves del éxito. Y muy bien lo sabe el equipo científico a cargo de la investigación “Thermalization by a synthetic horizon” recientemente publicada en Physical Review Research. Desde que Unruh introdujo el concepto de agujero negro sónico, la promesa de una experimentación controlada y orientada a la física de la relatividad general, ha impulsado la curiosidad a nivel mundial.
La termalización es un proceso físico, mediante el cual las partículas alcanzan el equilibrio de temperatura, interactuando entre ellas.
Los análisis se enfocaron en la termalización de un sistema cuántico electrónico con un horizonte sintético. Parece un trabalenguas, pero si continúas la lectura comprenderás perfectamente.
Termalización ¡una de las fantásticas claves!
En el mundo de la ciencia, con la puerta abierta para ti, es bien sabido que la termalización en la gravedad surge en un espacio—tiempo plano. En esta escena, imagina que hay observadores estáticos, los cuales pueden detectar el estado de vacío puro ¡increíble verdad!
Ahora, en la misma escena de espacio—tiempo, se aprecian observadores acelerados. Ellos tendrán un horizonte que genera que, parte del estado principal, no pueda ser observado ¿comprendido?
Entonces ¿qué ocurre en escena? el vacío parece mezclado para un observador acelerado, llegando a apreciarse como térmico. Lo mismo le sucede a un observador estático cerca del horizonte de un agujero negro.
Cuando todo desaparece
Por otra parte, es importante saber que la densidad de un agujero negro es colosal, tanto así que ni siquiera la luz es capaz de escapar, si se encuentra cercana al centro de uno de ellos.
¿Pero qué tan cerca? A esta distancia se le ha denominado “horizonte de sucesos” ¿otro concepto complejo? Vamos a imaginar que un vehículo se está moviendo hacia un túnel, pero antes de llegar es “succionado” por el mismo túnel. Por ende, existe un límite de distancia, entre que vemos el vehículo en movimiento y ¡desaparece cerca del túnel! Ahí está el horizonte de sucesos.
El legado de Stephen Hawking
“Lo que hacemos en vida, resuena en la eternidad” decía Máximo, el personaje protagonista de la película “Gladiator”. En el año 1974, la mente genial de Stephen Hawking propuso una teoría que sonaba un poco “rara” en aquel tiempo.
La radiación térmica es generada por la temperatura que emite un cuerpo.
Para Hawking las interrupciones de las fluctuaciones cuánticas, causadas por el horizonte de sucesos explicado anteriormente, tendrían el poder de emitir una radiación semejante a la que conocemos como “radiación térmica”. Por tanto, teóricamente hablando, la radiación generada en las proximidades del horizonte de sucesos de un agujero negro, se conoce como “Radiación de Hawking”.
Continuando con la investigación, el equipo “construyó” un camino de átomos y, ¿cuál podría ser su utilidad? Permitir que los electrones “saltaran” de un lugar a otro. Mientras más fácil era este salto en el experimento, el equipo podía hacer desaparecer ciertas propiedades.
¿Y qué pasó? crearon un análogo de horizonte de sucesos, el cual tiene la capacidad de interferir en la naturaleza ondulatoria de los electrones, pero lo que viene es más interesante aún.
Hasta el momento, no se ha logrado detectar algún indicio de la “Radiación de Hawking”. Ello se debe a que es una radiación excesivamente débil.
Sólo cuando parte del “camino de átomos” se extendió más allá del horizonte de eventos “falso”, se registró un incremento de temperatura. Esta conclusión coincide con la teoría de un sistema de agujeros negros.
Finalmente, los hallazgos de este experimento son fundamentales para conocer la “Radiación de Hawking”. Una de las claves estaría en el enredo de las partículas que se expanden a ambos lados del “horizonte de eventos”.
