Los científicos japoneses han manipulado con éxito la luz como si estuviera afectada por la gravedad. Al girar cuidadosamente el cristal fotónico, el equipo pudo aprovechar la "pseudogravedad" para doblar haces de luz, lo que podría tener aplicaciones útiles en sistemas ópticos.
Una de las peculiaridades de la teoría general de la relatividad de Einstein es que la luz se ve afectada por el tejido del espacio-tiempo, que a su vez está distorsionado por la gravedad. Esta es la razón por la que los objetos extremadamente masivos, como los agujeros negros o galaxias enteras, causan tantos estragos en la luz, desviando su trayectoria y amplificando los objetos distantes.
En investigaciones recientes, se predijo que sería posible replicar este efecto en cristales fotónicos. Estas estructuras se utilizan para controlar la luz en experimentos y dispositivos ópticos y, a menudo, se fabrican disponiendo varios materiales en patrones periódicos. En teoría, la torsión de estos cristales podría desviar las ondas de luz de forma muy similar a como lo hacen las lentes gravitacionales a escala cósmica. Este fenómeno se llama pseudogravedad.
En el nuevo estudio, el equipo probó esta idea en cristales fotónicos hechos de silicio. Distorsionaron la estructura cristalina de modo que las celdas de rejilla de 200 micrones originalmente espaciadas uniformemente se deformaron cada vez más en toda la superficie. Luego, se introducen con láser ondas de luz en el rango de los terahercios en el cristal.
El dispositivo tiene dos puertos de salida en el lado opuesto del puerto de entrada del láser, uno encima y otro debajo del puerto de entrada. Si la pseudogravedad no funcionara, el láser viajaría en línea recta y no emergería de ninguno de los puertos, pero en el cristal retorcido, las ondas de luz lograron doblarse hacia los puertos inferiores.
El equipo dice que la técnica podría ser una forma muy útil de manipular la luz en sistemas ópticos y otros dispositivos, y podría informar estudios de física relacionada.
El profesor asociado Masayuki Fujita, uno de los autores del estudio, dijo: "Este tipo de control de haz en el plano en el rango de terahercios puede explotarse en comunicaciones 6G. Académicamente, los resultados muestran que los cristales fotónicos pueden explotar los efectos gravitacionales y abrir nuevas vías en el campo de la física de gravitones".
La investigación fue publicada en la revista Physical Review A.