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Viernes, 23 diciembre 2011
Física

Obtienen fotones creados a partir del propio vacío

Se ha conseguido obtener fotones creados a partir del vacío, mostrando así, y de manera observable, un efecto que fue predicho por vez primera hace más de 40 años. En este novedoso experimento, han sido capturados algunos de los fotones que constantemente aparecen y desaparecen en el vacío, debido a uno de los fenómenos más fantasmales de la mecánica cuántica.

Aunque parece contrario a lo racional, ni siquiera el vacío absoluto equivale al concepto de la nada. De hecho, el vacío está repleto de diversas partículas que continuamente aparecen o dejan de existir. Estas partículas aparecen, existen durante un breve instante y luego vuelven a desaparecer. Como su existencia es tan fugaz, generalmente se las llama partículas virtuales.

Christopher Wilson, de la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia, y sus colaboradores, han logrado hacer que algunos fotones salgan de su estado virtual y se conviertan en fotones reales, o sea, detectables. El físico G. T. Moore predijo en 1970 que esto debe producirse cuando los fotones virtuales rebotan en un espejo que se mueve a una velocidad cercana a la de la luz. El fenómeno, conocido como efecto Casimir dinámico, ha sido observado ahora por primera vez en el experimento llevado a cabo por los científicos de la citada universidad.

Como no es posible hacer que un espejo se mueva lo bastante rápido, el equipo de Per Delsing desarrolló otro método para lograr el mismo efecto. En vez de variar la distancia física a un espejo, los investigadores variaron la distancia eléctrica a un cortocircuito eléctrico que actúa como espejo para microondas.

El "espejo" consiste en un dispositivo superconductor de interferencia cuántica, que es extremadamente sensible a los campos magnéticos. Al cambiar la dirección del campo magnético varios miles de millones de veces por segundo, los científicos han podido hacer que el "espejo" vibre a una velocidad de hasta un 25 por ciento de la velocidad de la luz.

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El resultado fue que del vacío surgieron fotones en parejas.

La razón por la cual los fotones aparecen en el experimento es que no tienen masa. Por tanto, se requiere de relativamente poca energía para sacarlos de su estado virtual. En principio, también sería posible crear otras partículas a partir del vacío, como electrones o protones, pero ello requeriría de mucha más energía.

El valor principal del experimento es que aumenta de manera notable el conocimiento científico sobre conceptos físicos básicos, tales como el de las fluctuaciones del vacío, es decir la constante aparición y desaparición de partículas virtuales en el vacío. Se cree que las fluctuaciones del vacío pueden estar asociadas a la Energía Oscura, que es como se denomina a la fuerza misteriosa que impulsa la expansión acelerada del universo.


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