Una vieja teoría de hace 50 años, que arrancó Al semejante que una especulación acerca de de qué manera una supuesta civilización alienígena podría utilizar un agujero negro para sacar energía, termina de ser verificada experimentalmente en un Sólo laboratorio de investigación de Glasgow. El estudio acaba de ser publicado en Nature Physics. La idea original fue de Roger Penrose, el físico británico que nos enseñó, al lado de Stephen Hawking, mucho de lo cual sabemos sobre los agujeros negros. En 1969, Penrose sugirió que sería posible producir grandes cantidades de energía colocando un objeto en la «ergosfera» de un agujero negro, la capa más externa de su horizonte de hechos. Claro que para poder continuar allí, el objeto en cuestión debería moverse a velocidades relativistas, imposibles de lograr con nuestra tecnología. Un «reactor» de energía negativa
Sin embargo Penrose predijo que, si es que alguna persona superaba el obstáculo, en esa área tan inusual del espacio el objeto adquiriría energía negativa. Para recuperar una parte de esa energía, habría que poner el objeto en la ergosfera y dividirlo en dos, de modo que una mitad fuera absorbida por el agujero negro y la otra, Gracias a la acción de retroceso, pudiera escapar de él. De este modo, la mitad recuperada ganaría energía extraída de la propia rotación del agujero negro. Por desgracia, y en concepto de la ingeniería requerida, el desafío era tan gran que Penrose sugirió que Solo una civilización alienígena extraordinariamente avanzada sería capaz de llevar a cabo la tarea. Dos años a continuación, otro físico llamado Yakov Zel’dovich sugirió que, Más tarde de todo, la teoría de Penrose podía ser probada con un experimento más práctico y «terrestre». Así, planteó que las ondas de luz «retorcidas» que golpean la superficie de un cilindro metálico que esté girando a la velocidad correcta, terminarían reflejándose con una energía «extra», obtenida de la propia rotación del cilindro en virtud de una peculiaridad del efecto Doppler rotacional. Es decir, que haría lo mismo que el hipotético objeto colocado en el borde del agujero negro. El experimento parecía sencillo, Sin embargo no lo es. En verdad, Desde la fecha mismo en que formuló su idea, en 1971, el experimento de Zel’dovich se ha mantenido en el ámbito de la especulación teórica, En tanto que a fin de que la cosa funcione el cilindro de metal propuesto necesitaría rotar por lo menos mil millones de veces por 2do, otro desafío insuperable y fuera de los límites de la actual ingeniería humana. La solución: cambiar luz por sonido
Ahora, Sin embargo, investigadores de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Glasgow han encontrado, por objetivo, una forma de demostrar experimentalmente el efecto propuesto por Penrose y posteriormente por Zel’dovich. El «secreto» fue retorcer sonido en vez de luz, una fuente de frecuencia mucho más baja y, por ende, mucho más práctica y asequible para hacer una demostración de laboratorio. En su artículo de Nature Physics, los científicos describen de qué forma lograron construir un sistema que utiliza un pequeño anillo de altavoces para crear un giro en las ondas de sonido homólogo al giro de las ondas de luz propuestas por Zel’dovich. El efecto Doppler
Esas ondas sonoras retorcidas fueron dirigidas cara un objeto giratorio capaz de absorber sonido, en este caso un disco de espuma. Un conjunto de micrófonos colocados detrás captaba el sonido de los altavoces a medida que pasaba por el disco, que aumentaba constantemente su velocidad de giro. Para saber que las teorías de Penrose y Zel’dovich eran correctas, el Plantel de estudiosos trataba de captar un recambio emblema en la frecuencia y la amplitud de las ondas de sonido a medida que viajaban por el disco, cambios causados por el efecto Doppler. Marion Cromb, cantautor primordial del artículo, explica que «la versión lineal del efecto Doppler es familiar para La mayoría de las personas, Porque el fenómeno ocurre en el momento el tono de una sirena de ambulancia semeja incrementar a medida que se ésta se acerca al oyente y disminuir en la fecha la ambulancia se aleja». El incremento se tiene que al hecho de que, al acercarse a nosotros, la velocidad de la ambulancia se suma a la de las ondas del sonido que emite su sirena, conque su frecuencia es mayor (y escuchamos un tono cada vez más agudo). Por el contrario, en el instante la ambulancia se aleja, su velocidad hace que el sonido se tenga que «estirar» más para llegar hasta nosotros. En decir, su frecuencia disminuye (y escuchamos un tono cada vez más grave). «El efecto Doppler rotacional -prosigue Cromb- es igual, Pero Solo se limita a un espacio circular. Las ondas de sonido retorcidas cambian de tono en el horario se miden A partir de el punto de vista de la superficie giratoria. Y si es que esa superficie gira lo suficientemente veloz, entonces la frecuencia del sonido puede pasar de positiva a negativa y, al hacerlo, robar algo de energía de parte superficial en rotación». Ondas de frecuencia negativa
A medida que la velocidad del disco giratorio aumentaba A lo largo de el experimento, el tono del sonido emitido por los altavoces disminuía hasta volverse demasiado bajo Al igual que para ser oído. Acto seguido, el tono volvía a ascender hasta conseguir el nivel precedente, Sin embargo más alto, con una amplitud hasta un 30% mayor que el sonido original de los altavoces. Se había obrado el «milagro». «Lo que escuchamos En medio nuestro experimento -asegura Cromb- viajó extraordinario. Lo que estaba sucediendo es que la frecuencia de las ondas de sonido bajaba hasta cero a medida que la velocidad de giro aumentaba. Y en el momento el sonido empezaba nuevamente, era por el hecho de que las ondas sonoras habían pasado de una frecuencia positiva a una negativa. Esas ondas de frecuencia negativa eran capaces de extraer energía del disco giratorio de espuma, haciéndose más fuertes en el proceso, tal y Al igual que planteó Zel’dovich en 1971». Daniele Faccio, coautor de la investigación, asevera que «estamos encantados de haber podido verificar experimentalmente una física extremadamente extraña medio siglo Tras que la teoría se propusiera Por vez primera. Es extraordinario pensar que hemos podido confirmar acá, en nuestro laboratorio del oeste de Escocia, una teoría cósmica de medio siglo de antigüedad, Pero creemos que abrirá muchas nuevas vías de exploración científica. Estamos ansiosos por ver de qué manera podemos investigar, en un Sólo futuro cercano, el efecto en diversos fuentes, De La misma manera que las ondas electromagnéticas». Penrose, por consiguiente, tenía razón. Acto seguido Solo falta descubrir si es que, efectivamente, existe en alguna parte una civilización extraterrestre lo suficientemente avanzada Del mismo modo que para aprovechar ese efecto y extraer energía sin límites del borde mismo de un agujero negro…