Según una investigación, es posible crear y detectar fotones a partir de las condiciones del vacío.

Dos físicos teóricos del Departamento de Física del Dartmouth College, en New Hampshire, han propuesto un método para crear algo a partir de la nada.

En concreto, Hui Wang y Miles Blencowe sostienen que es posible producir fotones, las partículas de las que se compone la luz, a partir del vacío.

Como es sabido, en Mecánica cuántica el vacío absoluto no existe, sino que contiene ondas electromagnéticas y una ‘espuma cuántica’ de partículas que aparecen y desaparecen continuamente de nuestra realidad en apenas unas diminutas fracciones de segundo.

El vacío, creen algunos físicos, es un ‘objeto físico’ que se puede cargar y descargar de energía.

“En un sentido cotidiano, explica Miles Blencowe, nuestros hallazgos parecen sugerir, sorprendentemente, la capacidad de producir luz a partir del vacío.

En esencia, hemos producido algo de la nada, y la idea de poder hacer eso es genial“.

En la física clásica, el vacío se considera como la ausencia de materia, luz y energía.

Pero en física cuántica, el vacío no está tan vacío, sino que está lleno de fotones que fluctúan dentro y fuera de la existencia.

Sin embargo, esta luz es prácticamente imposible de medir.

Y eso, una forma viable de crear y detectar fotones en el vacío, es precisamente lo que los investigadores querían conseguir.

En el experimento propuesto por Wang y Blencowe, un diamante sintético del tamaño de un sello postal que contiene los detectores de luz a base de nitrógeno se suspende en una caja de metal súper enfriada que crea un vacío.

La membrana, que actúa como un trampolín atado, se acelera a un ritmo enorme.

En palabras de Hui Wang, “el movimiento del diamante produce los fotones.

En esencia, todo lo que necesitas hacer es agitar algo con la suficiente violencia como para producir fotones entrelazados“.

Se trata del primer estudio que explora el uso de múltiples detectores de fotones (los defectos del diamante) para amplificar la aceleración y aumentar la sensibilidad de detección.

La oscilación del diamante también permite que el experimento tenga lugar en un espacio controlable a velocidades intensas de aceleración.

“Los fotones detectados por el diamante se producen en pares prosigue Hui.

Esta producción de fotones emparejados y entrelazados es una prueba de que los fotones se crean en el vacío y no a partir de otra fuente”.

Sin embargo, la luz así detectada existe en la frecuencia de microondas, por lo que no es visible para el ojo humano.

Pero Blencowe y Wang esperan que el trabajo contribuya a la comprensión de las fuerzas físicas del mismo modo en que lo han hecho otras investigaciones teóricas.

En particular, el trabajo puede ayudar a arrojar luz experimental sobre la predicción de Hawking de la radiación de agujeros negros.

Según el genial científico británico, en efecto, algunas partículas conseguirían ‘escapar’ de los bordes de un agujero negro según un proceso que en su honor se conoce como Radiación Hawking.

A principios de la década de 1970, y mientras Hawking describía cómo la luz podía escapar de la atracción gravitacional de un agujero negro, el físico canadiense William Unruh propuso que un fotodetector acelerado lo suficientemente rápido podría ‘ver’ esa luz en el vacío.

Y ahora los dos científicos de Dartmouth han dado un paso más al detallar una forma de producir y detectar esa luz, que hasta ahora era inobservable.

“Parte de la responsabilidad y la alegría de ser teóricos como nosotros es difundir ideas, concluye Blencowe.

Estamos tratando de demostrar que es factible hacer este experimento, para probar algo que hasta ahora ha sido extraordinariamente difícil“.

Fuente: Nature Communications Physics

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