Paul Sparks
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La luz se mueve rápido. Ese es el punto de luz, al menos de la forma en que la mayoría de la gente piensa al respecto. La luz atraviesa los 93 millones de millas entre la Tierra y el sol en solo 8 minutos, transporta información por todo el mundo casi instantáneamente y su velocidad máxima de 186,000 millas por segundo (300,000 kilómetros / s) resulta ser el límite de velocidad absoluto. del universo entero.
Pero hay algunos físicos interesados en convertir ese rasgo de luz en su cabeza y ralentizarlo. Y en un nuevo artículo, publicado el 3 de enero en la revista Physical Review Letters y en arXiv, un equipo de investigadores demostró que se podía hacer que la luz se detuviera por completo en ciertos "puntos excepcionales".
Esta no es la primera técnica que los científicos han ideado para ralentizar la luz. En 2001, un artículo publicado en la revista Nature (y explicado en The New York Times) mostró que la luz podía imprimirse en los átomos sobreenfriados de tal manera que se detuviera por completo y luego se activara mediante un segundo pulso de luz en continuando por su alegre camino. [Los 18 mayores misterios sin resolver de la física]
Pero la técnica descrita en este artículo del 3 de enero no se basa en átomos superenfriados o impronta de luz. En cambio, se basa en algunas peculiaridades divertidas de cómo se comportan las ondas, incluidas las ondas de luz, en las circunstancias inusuales de "puntos excepcionales".
Un punto excepcional es un lugar donde dos patrones de longitud de onda complejos que se reflejan entre sí, se fusionan en un patrón u otro, dependiendo de la dirección en la que viajen..
Analicemos eso:
Es posible que hayas escuchado que la luz es una onda, y es muy probable que la imagines como una onda bastante simple, como esta:
Pero la realidad es que las ondas en el mundo real, ya sea que estén hechas de luz, sonido o vibraciones cuánticas, son formas tridimensionales mucho más ricas y complejas que cambian constantemente, de acuerdo con las propiedades del contenedor por el que se mueven..
Al ajustar las propiedades del contenedor, los científicos han descubierto cómo colapsar una onda compleja en su gemelo espejo. Este fenómeno ocurre en puntos excepcionales, o puntos alrededor de los cuales las ondas muestran comportamientos excepcionalmente extraños. Dispare un rayo de luz y su espejo gemelo a través del punto en una dirección, y ambos emergerán luciendo como el rayo de luz original. Dispáralos por el otro lado, y ambos emergerán luciendo como la onda del espejo..
En este trabajo, los científicos demostraron que, teóricamente, las propiedades del punto excepcional y los rayos de luz podrían sintonizarse de tal manera que la luz dejara de moverse por completo en este punto excepcional. Cambie las propiedades y los rayos de luz nuevamente, y la luz continuará su camino alegre.
Durante mucho tiempo, los científicos pensaron que los puntos excepcionales eran conceptos puramente teóricos. Pero en 2010, los investigadores pudieron construir uno en el mundo real disparando microondas a través de una caja de metal especialmente construida, lo que provocó que los patrones de onda cambiaran de un modo a otro..
Los investigadores aún no han construido un punto excepcional para detener la luz en el mundo real, y queda por ver si alguien lo hará. En una declaración del equipo detrás del documento de puntos excepcionales que detienen la luz, los investigadores dijeron que su próximo paso es averiguar si puntos excepcionales similares podrían detener otros tipos de ondas, como el sonido, en sus pistas..
En el futuro, el equipo escribió en este documento, esperan que el aumento en la investigación de puntos excepcionales ayude a resolver problemas importantes en mecánica cuántica y señale el camino hacia nuevas tecnologías que se basan en la flexión y la conformación de ondas..