Físicos, incluido el español Jordi Prat-Camps, han creado en laboratorio una suerte de agujero de gusano, capaz de hacer invisible un campo magnético a través del espacio.
Agujero de gusano de laboratorio. Crédito: Jordi Prat-Camps / UAB.
«Este dispositivo puede transmitir el campo magnético de un punto en el espacio a otro punto, a través de un camino que es magnéticamente invisible», dijo el coautor del estudio, Jordi Prat-Camps, candidato al doctorado en física en la Universidad Autónoma de Barcelona. «Desde un punto de vista magnético, este dispositivo actúa como un agujero de gusano, como si el campo magnético se transfierese a través de una dimensión especial extra».
La idea es de Einstein
La idea de un agujero de gusano proviene de las teorías de Albert Einstein. En 1935, Einstein y su colega Nathan Rosen se dieron cuenta de que la teoría general de la relatividad permitía la existencia de puentes que podrían vincular dos puntos diferentes en el espacio-tiempo. En teoría, estos puentes Einstein-Rosen, o agujeros de gusano, podrían permitir que algo viajase instantáneamente entre grandes distancias (aunque los túneles de esta teoría son muy pequeños, por lo que ordinariamente no cabe un viajero del espacio-tiempo).
Hasta ahora, nadie ha encontrado pruebas de que realmente existen los agujeros de gusano del espacio-tiempo. El ahora logrado en laboratorio no es un agujero de gusano espacio-tiempo en sí, sino que es una realización de una futurista «capa de invisibilidad» propuesta en 2007 en la revista Physical Review Letters. Este tipo de agujero de gusano escondía ondas electromagnéticas de la vista desde el exterior. «El problema era hacer que funcione con los materiales ligeros requeridos, que son muy poco prácticos y difíciles de trabajar», dijo Prat.
El experimento
Pero resultó que los materiales para hacer un agujero de gusano magnética ya existen y son mucho más fáciles de conseguir. En particular, los superconductores, que pueden llevar a altos niveles de corriente, o partículas cargadas, expulsan líneas de campo magnético de sus interiores, esencialmente doblando o distorsionando estas líneas. Esto esencialmente permite al campo magnético hacer algo diferente de su entorno 3D circundante, que es el primer paso en el encubrimiento de la perturbación en un campo magnético. Así que el equipo diseñado un objeto de tres capas, que consta de dos esferas concéntricas con un cilindro de espiral interior. La capa interior transmite esencialmente un campo magnético de un extremo al otro, mientras que las otras dos capas actuaron para ocultar la existencia del campo. Modelo 3D del agujero. Crédito: Jordi Prat-Camps / UAB. El cilindro interior está hecho de un mu-metal ferromagnético.
Los materiales ferromagnéticos presentan la forma más fuerte del magnetismo, mientras los mu-metales son altamente permeables y se utilizan a menudo para el blindaje de dispositivos electrónicos. Una cáscara delgada hecha de un material superconductor de alta temperatura llamado óxido de cobre de bario itrio forró el cilindro interior, doblando el campo magnético que viajó por el interior.
La cáscara final estaba fabricada de otro mu-metal, pero compuesta de 150 piezas cortadas y colocadas para neutralizar perfectamente el doblado del campo magnético por la capa superconductora. Todo el dispositivo se colocó en un baño de nitrógeno líquido. Normalmente, las líneas de campo magnéticas irradian desde un lugar determinado y se descomponen con el tiempo, pero la presencia del campo magnético debería ser detectable a partir de puntos a su alrededor. Sin embargo, el nuevo agujero de gusano canaliza el campo magnético de un lado del cilindro a otro por lo que es «invisible» en tránsito, y parece salir de la nada en el lado de salida del tubo, según el estudio publicado en Scientific Reports. Pero… ¿para que nos sirve todo esto?
Crear un divertido agujero de gusano no es solo una cuestión teórica. Existen varias propiedades prácticas que obtenemos de este trabajo. En primer lugar, se pueden mejorar aparatos como los escáneres de resonancia magnética ampliando la distancia entre los detectores y el paciente, ya que el campo no se ve afectado, haciendo las máquinas menos agobiantes, por ejemplo. También podrían emplearse varios escáneres al mismo tiempo sin que interfieran entre sí, aliviando la carga y el tiempo del diagnóstico.
Además, a la larga, esta investigación abrirá puertas a propiedades solo predichas y nunca vistas en la naturaleza (¿alguien ha dicho invisibilidad?). En cualquier caso, solo por las posibilidades teóricas que ofrece esta investigación bien ha merecido la pena. Y es que, ¿a quién no le gustaría tener su propio agujero de gusano en el laboratorio?
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