Manipulando a luz numa forma fluida e utilizando-a depois para simular o espaço-tempo, os físicos esperam desbloquear a nossa compreensão dos buracos negros e de outros objetos exóticos.
Os objetos cósmicos supermassivos, como os buracos negros, são muito difíceis de estudar diretamente, mas os investigadores podem construir análogos úteis em laboratório utilizando efeitos quânticos.
Por exemplo, os investigadores simularam anteriormente o espaço-tempo – o tecido da nossa realidade física – utilizando átomos extremamente frios e depois povoaram-no com os equivalentes dos buracos negros.
Agora, um grupo de investigadores do Laboratório Kastler-Brossel (LKB), em Paris, e conseguiu utilizar a luz para criar um análogo do espaço-tempo excecionalmente bem controlado.
Para o efeito, confinaram a luz numa pequena cavidade feita de um material semicondutor refletor, onde a luz saltava entre as camadas do material e interagia com as cargas elétricas no seu interior.
Durante este processo – detalhado num estudo publicado recentemente na Physical Review Letters – as interações quânticas acabaram por transformar a luz num estado líquido da matéria.
Com isto, os físicos podem utilizar lasers para controlar as propriedades deste fluido e esculpi-lo de forma a ter a mesma geometria do espaço-tempo.
Como detalha a New Scientist, os cientistas poderão também manipulá-lo para criar estruturas equivalentes ao horizonte de um buraco negro – o limite sobre o qual os objetos podem cair mas do qual nunca regressam.
Como o seu “universo” baseado na luz podia ser controlado extremamente bem, a equipa pôde não só horizontes de acontecimentos, mas também estruturas de espaço-tempo semelhantes que são menos íngremes.
Agora, esperam utilizar esta simulação única para testar a forma como a radiação Hawking, que emana dos buracos negros, se altera com a inclinação do horizonte de eventos. Para o conseguir, no entanto, terão de tornar a experiência mais fria e mais isolada, o que potenciará os efeitos quânticos no seu interior.
“Um dos resultados mais extremos desta experiência poderá ser a descoberta de que alguns buracos negros observados são, na realidade, impostores, disse à New Scientist, Maxime Jacquet, também do LKB”.
