Cómo construir un multiverso

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Multiverso de metamaterialesLos metamateriales permiten la creación de espacios adyacentes con sus propias leyes de la física, como el multiverso.

Los metamateriales son sustancias en las que los físicos han estado jugueteando con la capacidad del material para soportar campos eléctricos y magnéticos. Pueden diseñarse para desviar ondas alrededor, por encima o por debajo de objetos y crear capas de invisibilidad que los oculten.

Si esto te suena un poco a la forma en que los campos gravitatorios curvan la luz, no te sorprenderá saber que hay una analogía matemática formal entre los metamateriales ópticos y la relatividad general.

La idea de que cualquier cosa que Einstein pueda hacer, los metamateriales pueden hacerlo también ha alimentado una explosión de interés en el “espacio electromagnético”. Los físicos ya han investigado agujeros negros que absorben la luz pero no la dejan salir y agujeros de gusano que conectan distintas regiones del espacio electromagnético.

Hoy, Igor Smolyaninov de la Universidad de Maryland en College Park dice que la analogía con el espacio-tiempo puede llevarse mucho más lejos. Dice que es posible crear metamateriales que son análogos a varios tipos de espacios soñados por los cosmólogos para explicar aspectos del universo.

En estas teorías, el espacio puede tener distintos números de dimensiones que se compactan en los inicios de la historia del universo, dejando las tres dimensiones espaciales y una temporal (3+1) que vemos hoy. Las simetrías de estos espacios dependen de las dimensiones y la forma en que se compactan y esto, a su vez, determina las leyes de la física de estas regiones.

Resulta que, dice Smolyaninov, es posible crear metamateriales con espacios electromagnéticos en los que algunas dimensiones estén compactadas. Dice que incluso es posible crear sustancias en las que los espacios varíen de región a región, por lo que un espacio con dos dimensiones comunes y otras 2 compactadas, podría estar adyacente de un espacio con sólo dos dimensiones comunes y también conectado a un espacio 2d con 1 dimensión compactada, etc..

Los agujeros de gusano que hacen las transiciones entre estas regiones serían especialmente interesantes. Debería ser posible observar el nacimiento de fotones en estas regiones e incluso hay un sentido en el que la transición podría representar el nacimiento de un nuevo universo. “Una transición topológica similar puede haber dado nacimiento a nuestro propio universo”, dice Smolyaninov.

Continúa demostrando que estos materiales pueden usarse para crear un multiverso en el cual los distintos universos tienen propiedades diferentes. De hecho, debería ser posible crear universos en los que surjan distintas leyes de la física.

Esto abre una área completamente nueva para los dispositivos ópticos. Smolyaninov ofrece el ejemplo de universos electromagnéticos en los que los fotones se comportan como si tuviesen masa, sin masa o estuviesen cargados dependiendo de la topología del espacio y las leyes de la física que surgen.

Aún no está claro qué tipo de dispositivos podrían aprovechar este comportamiento. Si se te ocurre alguno, coméntalo aquí. Este es claramente un campo que, por el momento, sólo parece estar limitado por la mente del diseñador.

Más información en Propuesta teórica para la simulación del multiverso utilizando metamateriales por Francis (th)E mule Science’s News.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1005.1002: Metamaterial “Multiverse”
Fecha Original: 10 de mayo de 2010
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