La tercera ley de Newton dice básicamente que para toda acción hay una reacción. Por ejemplo, si golpeas una pared con el puño, tu puño recibirá exactamente la misma cantidad de fuerza contra sí mismo (lo cual implica que no es muy inteligente hacerlo). Un estudio realizado en la Universidad Erlangen-Nuremberg de Alemania asegura haber encontrado una forma de “hackear” esta aseveración, utilizando luz. Este hackeo depende de dos conceptos que intentaré explicar: masa efectiva y masa negativa.
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Los fotones son partículas que se mueven a la velocidad de la luz y que no poseen masa, pero pueden llegar a tener “masa efectiva”. La masa efectiva es un efecto que se observa cuando un fotón traspasa un cristal. Dependiendo del cristal, los fotones pueden perder velocidad proporcionalmente a la pérdida de energía, o simplemente rebotar completamente con el impacto, lo cual es como si en esas condiciones tuviesen masa (podrías también pensarlo como el efecto que produce el bosón de Higgs). La masa efectiva se crea por efectos de campos magnéticos y eléctricos.
La “masa negativa” es simplemente la masa inferior a 0. Esta masa negativa interactúa con el mundo de una manera totalmente distinta a la convencional, moviéndose más rápido mientras menos energía usa, e inclusive reaccionando al inverso de la gravedad. Retomando el primer ejemplo, si golpearas una pared con tu puño, en vez de recibir la fuerza de vuelta, esta fuerza aceleraría tu puño otra vez, atravesándola completamente. Por cierto, la masa negativa no es un concepto demostrado en la actualidad.
Es más, dependiendo de la longitud de onda de la luz de un pulso láser y la estructura de un cristal específico, los fotones pueden adquirir “masa efectiva negativa”. Pero para que un fotón con estas características interactúe con otro fotón con masa positiva se requeriría de un cristal tan denso que absorbería totalmente la luz antes de que se junten uno con otro.
El experimento que “hackeó” a Newton
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Los científicos alemanes lograron crear pulsos láser de masa efectiva positiva y negativa. Posteriormente los lanzaron en un circuito de fibra óptica infinito (similar a un 8) con un “punto de contacto” en el cual los fotones podrían interactuar. Cuando los pulsos opuestos se encontraban en el punto de contacto, ellos se aceleraban en la misma dirección, pasando por los detectores del sistema cada vez en lapsos de tiempo más cortos.
“Teniendo este circuito puedes hacerlos girar para siempre, lo que es equivalente a tener cristales gigantescamente densos” dijo Dragomir Neshev, científico de la Universidad Nacional de Australia.
Los electrones y semiconductores también pueden tener masa efectiva, por lo que este sistema podría ser usado para acelerar los procesos en la computación y electrónica en general. Con esta tecnología se podrían crear mejores resoluciones de pantallas y monitores, mejorar las comunicaciones ópticas y un sinfín de aplicaciones en el futuro. Lo difícil, sin lugar a dudas, sería poder compatibilizar esas futuras tecnologías con las actuales, pero seguro habrá tiempo (y probablemente un largo tiempo) para encontrar una solución.
Pero más interesante aun, ¿cómo interactúa la masa negativa con otros conceptos del universo?, ¿Podría relacionarse con la materia creada de luz hace poco tiempo?
Link: Newscientist
