Los investigadores rompen la tercera ley de Newton con láseres

Bolas de colisión

Esta historia está impregnada de frases condicionales y la rareza característica de la ciencia cuántica, pero por todo eso, tiene serias implicaciones para la informática y para nuestra comprensión básica de la física. Un equipo de investigadores ha logrado (muy técnicamente) romper la tercera ley del movimiento de Newton - que cada acción tiene una reacción igual y opuesta - acelerando pulsos de láser alrededor de un bucle aparentemente sin ningún retroceso correspondiente.

Los principios detrás de este avance son ideas aireadas de la nueva física como la “masa negativa”, pero los resultados son lo suficientemente simples y hablan por sí mismos. Con el dispositivo de este equipo, es posible que dos pulsos de luz se aceleren   entre sí en la misma dirección a través de un cable óptico, lo que podría allanar el camino para avances en todo, desde las comunicaciones hasta la informática, con solo una pizca de ingeniería de naves espaciales lanzada por diversión.



El equipo se refiere a su dispositivo como una unidad óptica diametral, una comparación muy tenue pero instructiva que se refiere a una tecnología de motor hipotética que podría llevar a los humanos a las estrellas. Un disco diametral es básicamente un sistema antigravedad que utiliza un bloque de material con masa negativa para crear un campo gravitacional negativo que repele sin cesar un objeto con actual masa (una nave espacial). Si eso suena a pura fantasía, es porque lo es; el concepto de gravedad negativa no tiene ningún significado en la física cuántica, que funciona utilizando ecuaciones de masa al cuadrado que convierten todos los parámetros de masa negativos en positivos. La idea de moverse por el espacio gracias a un bloque de material con una capacidad de propulsión interminable recuerda las máquinas de movimiento perpetuo de antaño.





Sí, eso

Sí, eso funcionará.

Pero, ¿esos viejos intentos podrían haber sido simplemente demasiado literales con su terminología? Aunque todavía no se ha encontrado nada remotamente parecido a un material antigravedad, la luz puede tener un efecto negativo. eficaz masiva si se manipula correctamente, y para eso está diseñado el dispositivo de este equipo. El sistema toma pulsos de luz y divide cada uno entre dos bucles de fibra óptica conectados de diferente longitud. Dado que el pulso tarda una cantidad de tiempo diferente en rodear cada bucle, el resultado de muchos pulsos es un patrón de interferencia complejo que hace que los fotones teóricamente sin masa se comporten como si tuvieran masa. Precisamente, el patrón de interferencia correcto conducirá a una masa efectivamente negativa. Eso es ciertamente ordenado, pero ¿podría tal obsesión por los tecnicismos tener beneficios físicos reales?



Así como un bloque de masa negativa aceleraría una nave espacial; parece que un fotón de masa efectiva negativa acelerará a uno más convencional. Cuando dos pulsos con masas efectivas positivas y negativas respectivamente interactúan dentro de los bucles, se aceleran en la misma dirección. En el experimento, el equipo observó que una vez que el sistema estaba en funcionamiento, tanto los fotones de masa positivos como los negativos pasaban por el detector un poco más rápido con cada revolución. Esto no requirió un aporte de energía adicional de su parte.



El sistema divide los pulsos entre los dos bucles para que interfieran entre sí y entre sí de manera predecible.

El sistema divide los pulsos entre los dos bucles para que interfieran entre sí y entre sí de manera predecible.

Este principio podría funcionar potencialmente con cualquier cosa que pueda alcanzar una masa efectiva, en particular, los electrones en un semiconductor. El equipo sugiere que su trabajo podría conducir a todo, desde comunicaciones más rápidas hasta computadoras más potentes, pero es probable que estén casi tan lejos como las unidades interestelares antigravedad. Por supuesto, es divertido imaginar chips con aceleradores integrados, pero el impacto inmediato más realista de esta investigación es la simple comprensión. Estos pulsos parecen escabullirse por una laguna en la tercera ley del movimiento de Newton, y será importante entender por qué jugar con tales tecnicismos todavía parece tener impactos en el mundo real.



Este estudio muestra que incluso los conceptos aparentemente sin sentido pueden tener implicaciones reales en la física moderna; La física cuántica puede ser una locura de conceptos aparentemente imposibles, pero actuar como si esos conceptos fueran ciertos te permite poner a un hombre en la Luna y conectar el mundo a través de comunicaciones globales. Este estudio implica que, si bien es posible que la masa negativa no exista en realidad, el concepto en sí mismo podría permitirnos encontrar formas de sortear barreras previamente infranqueables.