Un dispositivo óptico ralentiza los 300.000 km por segundo de la luz con un simple control giratorio
¿Hay algo que no pueda hacer DARPA? La agencia estadounidense, que depende directamente del Pentágono, sigue trabajando en proyectos que parecen inspirados en novelas de ciencia ficción. Su último logro es un dispositivo óptico capaz de modificar la velocidad de la luz simplemente variando un control giratorio. El artefacto, a diferencia de otros similares, puede funcionar a temperatura ambiente. La investigación ha sido publicada en Nature Photonics.
NATURE PHOTONICS
El dispositivo funciona por los efectos de la interferencia cuántica
La luz, en el espacio vacío, se desplaza a unos 300.000 kilómetros por segundo. Como nunca se cansan de repetir los físicos, no hay forma de que nada -ni una partícula subatómica ni una gigantesca nave espacial- se mueva a mayor velocidad que esa. Pero nada impide que la propia luz viaje a menor velocidad. En efecto, esos 300.000 kilómetros por segundo se pueden convertir prácticamente en cualquier valor menor, simplemente haciéndola atravesar un medio que posea propiedades diferentes a las del vacío. Los físicos denominan “índice de refracción” de un material transparente al cociente entre la mencionada velocidad de la luz y la que ésta presenta en dicho material.
Cada material tiene su propio, fijo e inamovible índice de refracción. El medio transparente más abundante en nuestro planeta es el agua. Su índice de refracción, cuando se encuentra en estado puro, es de 1.33, por lo que la luz la atraviesa a una velocidad de “solo” 225.000 kilómetros por segundo. A pedido de DARPA, los investigadores de UC Santa Cruz diseñaron y fabricaron un dispositivo que -por ponerlo en términos simples- posee un índice de refracción variable. Se trata de un dispositivo óptico muy pequeño, que gracias a la acción de un haz de rayo láser puede ajustar la velocidad a la que se mueve la luz cuando la atraviesa.
De acuerdo a la intensidad de este haz, la luz puede desplazarse a su máxima velocidad o disminuirla hasta en un factor de 1.200 veces. Para entender el principio de funcionamiento de estos pequeños artefactos hay que tener unas muy sólidas bases físicas, así que nos limitaremos a decir que logran hacer su magia gracias a los efectos de interferencia cuántica que se produce en los fotones mientras se mueven a través de una guía de onda “grabada” en el chip. Estas interferencias, controladas por el láser, disminuyen la velocidad de la luz.
¿Qué utilidad puede tener un dispositivo como este? Es muy difícil intentar adivinar qué tienen en mente los responsables de DARPA, pero si han invertido tiempo y dinero en poner a punto un dispositivo como así, seguramente en algún proyecto lo van a utilizar. Y conociendo el “perfil” que posee la agencia, las aplicaciones casi seguro que se relacionan con las comunicaciones o la guerra. Por lo pronto, si estabas buscando un control que con un simple botón te permita variar a gusto la velocidad de la luz, ya sabes: DARPA lo tiene.
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