Modelo 3D del agujero | Jordi Prat-Camps / UAB
Investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona UAB han creado el primer agujero de gusano (wormhole) experimental que conecta dos regiones del espacio magnéticamente. Se trata de un túnel que transfiere el un campo magnético de un extremo al otro manteniéndolo indetectable, invisible, a lo largo de todo el camino, informa la citada universidad en un comunicado.
En física, un agujero de gusano, también conocido como puente de Einstein-Rosen, es una hipotética característica topológica de un espacio-tiempo, descrita en las ecuaciones de la relatividad general, que esencialmente consiste en un atajo a través del espacio y el tiempo.
Un agujero de gusano tiene por lo menos dos extremos conectados a una única garganta, a través de la cual podría desplazarse la materia. Hasta la fecha no se ha hallado ninguna evidencia de que el espacio-tiempo conocido contenga estructuras de este tipo, por lo que en la actualidad es solo una posibilidad teórica.
En el ámbito gravitatorio es imposible por tanto crear agujeros de gusano con la tecnología actual, ya que habría que manipular el campo con grandes cantidades de energía gravitacional, que nadie sabe todavía cómo generar. En electromagnetismo, sin embargo, los avances en metamateriales y en invisibilidad han permitido que los investigadores hayan propuesto varios diseños para conseguirlo.
Los investigadores de la UAB han utilizado metamateriales y metasuperficies para construir el túnel experimental, de manera que el campo magnético de una fuente, como un imán o un electroimán, aparece en el otro extremo del agujero de gusano como un monopolo magnético aislado.
El resultado, según la nota de prensa difundida por la UAB, ya es un hecho curioso, dado que en la naturaleza no existen los monopolos magnéticos, es decir, imanes con un solo polo, ya sea Norte o Sur. El efecto, en suma, es el de un campo magnético que va de un punto a otro como si se propagara por una dimensión ajena a las tres dimensiones convencionales.
En física, un agujero de gusano, también conocido como puente de Einstein-Rosen, es una hipotética característica topológica de un espacio-tiempo, descrita en las ecuaciones de la relatividad general, que esencialmente consiste en un atajo a través del espacio y el tiempo.
Un agujero de gusano tiene por lo menos dos extremos conectados a una única garganta, a través de la cual podría desplazarse la materia. Hasta la fecha no se ha hallado ninguna evidencia de que el espacio-tiempo conocido contenga estructuras de este tipo, por lo que en la actualidad es solo una posibilidad teórica.
En el ámbito gravitatorio es imposible por tanto crear agujeros de gusano con la tecnología actual, ya que habría que manipular el campo con grandes cantidades de energía gravitacional, que nadie sabe todavía cómo generar. En electromagnetismo, sin embargo, los avances en metamateriales y en invisibilidad han permitido que los investigadores hayan propuesto varios diseños para conseguirlo.
Los investigadores de la UAB han utilizado metamateriales y metasuperficies para construir el túnel experimental, de manera que el campo magnético de una fuente, como un imán o un electroimán, aparece en el otro extremo del agujero de gusano como un monopolo magnético aislado.
El resultado, según la nota de prensa difundida por la UAB, ya es un hecho curioso, dado que en la naturaleza no existen los monopolos magnéticos, es decir, imanes con un solo polo, ya sea Norte o Sur. El efecto, en suma, es el de un campo magnético que va de un punto a otro como si se propagara por una dimensión ajena a las tres dimensiones convencionales.
Esfera con capas
El agujero de gusano experimental es una esfera hecha de diferentes capas: una capa externa de superficie ferromagnética, una segunda capa en el interior, de material superconductor, y una pieza ferromagnética enrollada en forma de cilindro que la atraviesa de extremo a extremo. La esfera está construida de tal manera que es magnéticamente indetectable -invisible, en términos de campo magnético-, desde el exterior.
El agujero de gusano magnético es una analogía de los gravitatorios, ya que "cambia la topología del espacio, como si la región interior hubiera sido borrada magnéticamente del espacio", explica Àlvar Sánchez, director de la investigación, en la citada nota de prensa.
Los mismos investigadores ya construyeron una fibra magnética en 2014, un dispositivo capaz de transportar el campo magnético de un extremo al otro. Ahora bien, la fibra era detectable magnéticamente.
El agujero de gusano desarrollado ahora, en cambio, es un dispositivo completamente tridimensional que es indetectable por cualquier campo magnético.
Se trata de un paso adelante que lo acerca a posibles aplicaciones donde se utiliza el campo magnético como, por ejemplo, en medicina. Así, esta tecnología podría permitir alejar al paciente de los detectores al hacerse resonancias magnéticas en los hospitales (proporcionándole más comodidad) u obtener imágenes de resonancia magnética de diferentes partes del cuerpo simultáneamente.
El agujero de gusano experimental es una esfera hecha de diferentes capas: una capa externa de superficie ferromagnética, una segunda capa en el interior, de material superconductor, y una pieza ferromagnética enrollada en forma de cilindro que la atraviesa de extremo a extremo. La esfera está construida de tal manera que es magnéticamente indetectable -invisible, en términos de campo magnético-, desde el exterior.
El agujero de gusano magnético es una analogía de los gravitatorios, ya que "cambia la topología del espacio, como si la región interior hubiera sido borrada magnéticamente del espacio", explica Àlvar Sánchez, director de la investigación, en la citada nota de prensa.
Los mismos investigadores ya construyeron una fibra magnética en 2014, un dispositivo capaz de transportar el campo magnético de un extremo al otro. Ahora bien, la fibra era detectable magnéticamente.
El agujero de gusano desarrollado ahora, en cambio, es un dispositivo completamente tridimensional que es indetectable por cualquier campo magnético.
Se trata de un paso adelante que lo acerca a posibles aplicaciones donde se utiliza el campo magnético como, por ejemplo, en medicina. Así, esta tecnología podría permitir alejar al paciente de los detectores al hacerse resonancias magnéticas en los hospitales (proporcionándole más comodidad) u obtener imágenes de resonancia magnética de diferentes partes del cuerpo simultáneamente.
Referencia
A Magnetic Wormhole. Jordi Prat-Camps, Carles Navau, Alvaro Sanchez. Scientific Reports, Article number: 12488 (2015) doi:10.1038/srep12488
A Magnetic Wormhole. Jordi Prat-Camps, Carles Navau, Alvaro Sanchez. Scientific Reports, Article number: 12488 (2015) doi:10.1038/srep12488