Em um experimento inovador, cientistas criaram um buraco negro artificial em laboratório, utilizando ondas sonoras e um meio dielétrico.
A Applied Physics é uma organização global de pesquisa e desenvolvimento científico com sede em Nova York, que oferece consultoria a empresas e governos sobre assuntos relacionados à ciência e tecnologia. A organização possui e utiliza um laboratório especializado em pesquisa aeroespacial denominado Advanced Propulsion Laboratory (APL) em Estocolmo, Suécia. O APL está na vanguarda do campo de unidades de dobra físicas e continua a avançar em pesquisas que têm o potencial de revolucionar a indústria aeroespacial.
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Em relação a essa temática, a organização divulgou recentemente um método para detectar o uso de motores de dobra no espaço por uma hipotética civilização extraterrestre mega tecnológica, utilizando o Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) da Caltech.
E agora, buscando desbravar a mecânica da gravidade e alcançar a realização da primeira espaçonave real da humanidade, esse mesmo grupo de cientistas alcançou um feito surpreendente: a simulação de um buraco negro em laboratório.
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Ondas sonoras e glicerina
Com o objetivo de criar a simulação de um buraco negro, o principal autor do artigo, Dr. Edward Rietman, e seu co-autor, Dr. Brandon Melcher, optaram por preencher uma câmara com um líquido comum e não tóxico.
Rietman explicou ao The Debrief que optou por utilizar glicerina como meio dielétrico devido às suas propriedades únicas: é opticamente transparente e denso, além de possuir um índice de refração normal de 1,4768, o que a torna uma escolha ideal para o experimento.
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Posteriormente, os pesquisadores submeteram o meio dielétrico a ondas sonoras específicas. Após sintonizá-las corretamente, Rietman e Melcher utilizaram um colimador de fibra Thorlabs FS30SMA-1550 para direcionar a luz a um espectrómetro da série Thorlabs CSS 100, que confirmou a curvatura da luz, exatamente como a que ocorre em um buraco negro real no espaço.
A equipe de Física Aplicada detalhou que foi possível simular um buraco negro através da modulação de ondas acústicas em um fluido denso, utilizando pesquisas recentes que exploram o potencial das ondas acústicas de alta frequência para simulações analógicas de gravidade e relatividade geral em laboratório. Essas ondas acústicas modificam o meio em que se propagam, ocasionando a curvatura da luz do laser no laboratório de maneira similar à forma como a força gravitacional dos buracos negros curva a luz das estrelas distantes que estão atrás deles.
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“Esta descoberta fornece um novo método para obter informações sobre a física dos buracos negros, tudo dentro da segurança de um laboratório”, acrescentou.
Mais rápido, mais econômico e com maior qualidade
Embora os buracos negros simulados sejam usados atualmente em laboratórios para explorar uma ampla gama de fenômenos, a equipe de Física Aplicada afirma que seu modelo específico é mais acessível para operar do que as alternativas existentes e muito mais econômico. Esse excelente custo-benefício, segundo eles, permitirá que a pequena, mas crescente, comunidade de físicos e engenheiros que trabalham incansavelmente para avançar a ciência em direção à construção de um motor de dobra verdadeiro tenham acesso a uma ferramenta altamente especializada e crucial para o sucesso de suas pesquisas.
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Para criar um condensado de Bose-Einstein, é necessário alcançar temperaturas de hélio líquido, além de equipamentos caros que podem chegar a mais de US$ 1 milhão. No entanto, segundo Gianni Martire, fundador do grupo internacional, seu sistema é verdadeiramente de mesa, com um custo total de cerca de US$ 10.000.
“Não podíamos pagar um milhão de dólares, então inventamos uma maneira mais barata, melhor e mais rápida apenas por necessidade.”
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O Progresso em Direção ao Desenvolvimento do Motor de Dobra
Os cientistas por trás do buraco negro simulado reconhecem que o primeiro voo de uma nave espacial com motor de dobra ainda pode levar décadas, ou que a tecnologia pode ser tão complexa que não se concretize. No entanto, eles destacam que sua solução oferece uma nova ferramenta para pesquisadores com ideias semelhantes que acreditam na possibilidade de que isso se torne realidade.
“Ninguém usou glicerina para criar um sistema de buraco negro no laboratório”, disse Melcher. “Acreditamos que esse avanço oferece mais uma ferramenta para pesquisadores de sistemas analógicos. Vemos variações de pressão na glicerina como solo fértil para possibilidades de espaço/tempo mais complicadas.”
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“Estamos aqui para dimensionar a ciência, não adivinhar, então a medição é importante”, acrescentou.
Ao ser questionado sobre o potencial de seu trabalho em facilitar o avanço em direção a um propulsor de dobra funcional, Rietman adotou uma postura notavelmente cautelosa, embora permanecesse otimista.
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“Esta descoberta demonstra o excitante potencial dos sistemas analógicos para estudar fenômenos astrofísicos e cosmológicos em laboratório”, observou ele. “Com esta inovação, podemos entender melhor os efeitos do espaço/tempo curvo e avançar no futuro da pesquisa do motor de dobra.”
A equipe de Física Aplicada ressalta que sua nova ferramenta é extremamente relevante para físicos como eles, que almejam aprimorar a compreensão da gravidade para benefício da humanidade.
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Além disso, a equipe de Física Aplicada destaca um aspecto ainda mais crucial. O principal benefício de seu novo buraco negro criado em laboratório pode ser a sua segurança, já que a criação de um buraco negro real aqui na Terra poderia ter consequências desastrosas.
“Apenas não deixe seu buraco negro sem vigilância”, brincou Matire antes de acrescentar: “Provavelmente deveríamos fazer disso um meme”.
