Luz faz curva em pseudogravidade criada em laboratório
Por Daniele Cavalcante • Editado por Patricia Gnipper |
Cientistas usaram um material chamado cristal fotônico para criar uma pseudogravidade em laboratório. O resultado foi a curvatura da luz, semelhante àquela que ocorre em lentes gravitacionais ou perto de buracos negros.
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Quando a luz passa por objetos massivos, como buracos negros, galáxias ou aglomerados de galáxias, ela se curva devido à gravidade desses corpos. O motivo é que a gravidade é uma distorção do espaço ao redor de todos os objetos que possuem massa e, portanto, a luz segue o caminho dessa distorção.
Tudo que tem massa causa essa curvatura no espaço — inclusive você e eu! —, mas em objetos pequenos, essa distorção é muito pequena para causar uma curva significativa na luz. Por isso, os cientistas usaram um cristais fotônicos, que poderia reproduzir esse efeito em escalas minúsculas.
Os cristais fotônicos são uma nanoestrutura com índice de refração que muda periodicamente, afetando a propagação da luz e produzindo um efeito iridescente. Eles podem ser encontrados na natureza em opalas, penas de pavão e asas brilhantes de borboletas, por exemplo.
Além disso, essas estruturas também servem como uma analogia para o espaço-tempo, produzindo um caminho geodésico. Assim, quando a luz passa por elas, seu caminho se desvia de modo semelhante ao que observamos no espaço. Esse fenômeno nos cristais foi chamado de pseudogravidade.
No experimento do novo estudo, os cientistas tentaram manipular a pseudogravidade criando cristais fotônicos de silício e deformando o espaçamento entre os elementos do material. Uma alteração no modo como o cristal e a luz interagem entre si criou um feixe curvo, exatamente aquilo que os autores queriam observar.
O sucesso do teste tem algumas aplicações na física de partículas, como a possível ajuda na busca pela compreensão da gravitação quântica, e na tecnologia, como o desenvolvimento da comunicação 6G.
Resultados da pesquisa foram publicados na Physical Review A.
Fonte: Physical Review A, Tohoku University