Cientistas criaram um dispositivo óptico capaz de imitar buracos negros e os ainda hipotéticos buracos brancos. Este sistema poderia revolucionar nossa compreensão do Universo e levar a tecnologias inovadoras.
Dispositivo de duplo prisma com filme fino entre os dois, representado como um plano escuro absorvendo luz, imitando um buraco negro gravitacional.
Crédito: Nina Vaidya (Universidade de Southampton)
Este dispositivo, inspirado em fenômenos cósmicos, funciona no princípio da absorção coerente perfeita. Dependendo da polarização da luz, ele pode absorvê-la totalmente ou rejeitá-la, reproduzindo assim o comportamento de buracos negros e buracos brancos. Este avanço, publicado na
Advanced Photonics, abre perspectivas inéditas em física e engenharia.
A equipe usou um material absorvente ultrafino para criar este fenômeno. Ajustando a polarização da luz incidente, o dispositivo alterna entre absorção e reflexão total. Esta flexibilidade permite estudar conceitos astrofísicos em um ambiente controlado, além de vislumbrar aplicações práticas.
Nina Vaidya, professora da Universidade de Southampton, explica que este dispositivo serve como ponte entre a física cósmica e as tecnologias nanométricas. Ele permite explorar princípios físicos repetidos em diferentes escalas, desde buracos negros até dispositivos ópticos.
Os experimentos confirmaram a capacidade do dispositivo de manipular ondas eletromagnéticas como fariam buracos negros ou brancos. Estes resultados poderiam levar a avanços em áreas como conversão de energia ou tecnologias furtivas.
Este dispositivo representa um passo significativo no controle das interações luz-matéria. Ele oferece não apenas uma ferramenta para estudar o Universo, mas também um enorme potencial para inovações tecnológicas futuras.
Buracos negros gravitacionais astronômicos engolem tudo que atravessa seu horizonte de eventos. Seu equivalente, o buraco branco, rejeita tudo, e supõe-se que seu horizonte de eventos não pode ser atravessado de fora. Os "buracos negros e brancos ópticos" absorvem e rejeitam toda a luz dependendo de sua polarização.
Crédito: Universidade de Southampton
A pesquisa, publicada na
Advanced Photonics, demonstra como a física dos buracos negros pode ser reproduzida em laboratório. Esta descoberta poderia ter implicações importantes para a ciência dos materiais e a óptica.
Como funciona a absorção coerente perfeita?
A absorção coerente perfeita é um fenômeno onde as ondas de luz interagem de modo a serem totalmente absorvidas por um material. Isso requer uma sincronização perfeita entre as fases das ondas incidentes e refletidas.
Este princípio baseia-se na interferência construtiva das ondas luminosas, que amplifica a absorção até anular qualquer reflexão. É crucial para aplicações como dispositivos ópticos e sistemas de conversão de energia.
O domínio deste fenômeno permite projetar materiais capazes de controlar finamente a luz, abrindo caminho para tecnologias avançadas em fotônica e energia renovável.
O que é um buraco branco em astrofísica?
Um buraco branco é uma solução teórica para as equações da relatividade geral de Einstein, considerada o oposto de um buraco negro. Enquanto um buraco negro absorve tudo que atravessa seu horizonte de eventos, um buraco branco rejeitaria totalmente matéria e luz.
Este conceito permanece hipotético, pois nenhum buraco branco foi observado no Universo. Ele levanta questões fundamentais sobre a natureza do tempo e do espaço, especialmente no contexto das teorias sobre buracos de minhoca.
Dispositivos ópticos como o desenvolvido pela equipe de Nina Vaidya oferecem uma maneira de estudar estes fenômenos em laboratório, reproduzindo seus efeitos sobre a luz.
Fonte: Advanced Photonics