En la experiencia diaria, la luz que viaja en haces rectos, ha sido atrapada en complejas superficies curvas.
Este logro no se trata de un truco de magia, sino que puede ayudar a visualizar cómo la luz viaja en el tejido del espacio curvo.
Según la teoría general de la relatividad de Einstein, la gravedad es el resultado de la masa de un objeto deformando el espacio mismo, como una bola de bolos sobre una cama elástica.
Para modelar la forma en que un haz de luz cambiaría en el espacio curvo por su gravedad, Ulf Peschel, de la Universidad de Erlangen-Nuremberg en Alemania, y sus colegas, construyeron unos objetos lisos en 3D y se dispararon rayos láser a lo largo de sus superficies (Physical Review Letters).
Aprovecharon del hecho de que la luz se curva, o refracta,
cuando pasa de un medio a otro.
En un experimento más sencillo, dispararon la luz láser justo en el borde
de una esfera de vidrio sólido.
El ángulo del haz se eligió de modo que la luz, que en principio viaja
por el aire, se curvara lo suficiente para entrar en el vidrio que la mantendría reflejando por la superficie interior de la esfera, y así viajando por ella.
Cuando la luz se reflejaba por la cara interna de la esfera, algo se transmitió
a través del cristal, creando un anillo resplandeciente en la superficie externa.
El equipo también construyó un objeto con forma de dos campanas
de trompeta pegados de extremo a extremo,
conocido como superficie hiperbólica.
Se hizo de aluminio y después se cubrió con aceite.
La luz enviada a través la capa de aceite fue confinado allí, rebotando entre
el metal y las fronteras con el aire.
El rayo se dispersaba hacia fuera cada vez más rápidamente,
generando un resplandor con forma de trompeta.
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| La luz láser atrapada en dos superficies curvas distintas. |
Para que la luz se vea atrapada en dos dimensiones, se necesita
que la superficie del objeto sea lo suficientemente lisa, para reflejar limpiamente la mayor parte de la luz dentro de la capa de aceite,
en lugar de esparcirla en todos los ángulos.
Eso requiere de un pulido diamantino sólo disponible
en los últimos 10 años, comentaba Peschel.
Los experimentos ayudan a visualizar cómo viaja la luz en un espacio deformado por la gravedad.
La esfera, por ejemplo, representa cómo el espacio se curva alrededor
de una estrella o de cualquiera otra masa - la luz que atraviesa este espacio deformado se curva, en un efecto llamado lente gravitacional.
La superficie hiperbólica, que tiene una curvatura negativa, porque
su superficie se curva hacia arriba y hacia abajo al mismo tiempo,
como una silla de montar, podría representar la forma del universo.
"Es un bello experimento fundamental", dice Ulf Leonhardt, de la Universidad de St. Andrews en el Reino Unido, que no participó en este trabajo.
"La buena física, es divertida."
- - Referencia: Sott.net, 17 de septiembre 2010, por Rachel Courtland
- - Fuente: New Scientist.
- - Imagen 1: © Physical Review Letters. Brillo del flujo.
- - Imagen 2. © Ulf Peschel. La luz láser atrapada en dos superficies curvas distintas.
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