El cosmos en el laboratorio

El universo es un gigantesco e inabarcable laboratorio, pero el investigador terrestre sólo puede observarlo e intentar comprender sus contenidos y procesos. Aunque ha avanzado mucho, está lejos de lograrlo, y por eso algunos investigadores intentan resolver misterios del universo en los laboratorios normales terrestres. Misterios como la naturaleza de la energía oscura o el funcionamiento de los agujeros negros. Desde hace exactamente 10 años se cree que la energía oscura, que nadie sabe lo que es, representa el mayor componente del universo (un 72%) y que está acelerando su expansión. En el 27% restante la materia oscura, cuya composición se desconoce igualmente, gana por goleada -85% frente al 15%- a la materia ordinaria, la única que comprendemos, así que sólo se conoce poco más del 4% de la energía masa del universo.

Se conoce poco más del 4% de la energía masa del universo

Christian Beck, matemático del Queen Mary College, en Londres, quiere detectar el efecto de la energía oscura en materiales superconductores. Es una apuesta muy fuerte, que fue acogida en principio con escepticismo. Sin embargo, ya ha obtenido 85.000 euros para desarrollar la teoría, y el experimento correspondiente lo están construyendo sus colegas experimentales en University College por valor de 600.000 euros, financiados todos ellos por el Consejo de Investigación Británico.

Beck ha trabajado con Michael Mackey, de Canadá, y con Clovis de Matos, de la ESA, y explica a este diario: "Los modelos teóricos de la energía oscura que hemos desarrollado indican que se pueden medir sus efectos no sólo a escalas cosmológicas, sino en experimentos de laboratorio aquí en la Tierra, con superconductores". En Londres van a utilizar uniones Josephson (dos superconductores con un aislante entremedias) y el científico Martin Tajmar está ensayando en Austria con anillos superconductores giratorios, que es la otra posibilidad.

Si el modelo es correcto, la energía oscura tendría que ver con las fluctuaciones electromagnéticas del vacío a muy baja frecuencia que permite la física cuántica. Estas fluctuaciones influirían en los electrones superconductores que atraviesan, por el efecto túnel, una unión Josephson, pero únicamente por debajo de una determinada frecuencia. "No es fácil medir esto, hace falta nanotecnología avanzada para desarrollar nuevos tipos de uniones Josephson", explica Beck, "pero si se verifica experimentalmente este efecto, revolucionará nuestra comprensión de la energía oscura".

Otro científico que trabaja en el Reino Unido, Ulf Leonhardt, ha realizado ya la primera fase de un experimento que simula, con un láser y fibra óptica, un agujero blanco. Un agujero blanco es un agujero negro que funciona al revés.

Un agujero negro se forma por el colapso de una estrella y es similar a un pozo en las cuatro dimensiones del espacio tiempo, explica Adrian Cho en la revista Science, que publica el experimento. Todo lo que se aproxima a él, incluida la luz, no puede retroceder una vez que pasa el punto de no retorno conocido como horizonte de sucesos. Por el contrario, un agujero blanco se parece a una montaña en el espacio tiempo tan empinada que nada puede llegar a la cumbre. También tiene un horizonte de sucesos, que señala el punto de máxima aproximación a la cumbre. Pero los científicos estiman que los agujeros blancos son inestables y, por tanto, no existen.

Con el láser y la fibra óptica, Leonhardt y sus colegas simularon el horizonte de sucesos para la luz en un agujero blanco y ahora quieren intentar detectar la radiación de Hawking. Esta radiación, nunca confirmada, fue predicha por el famoso físico en 1975 para los agujeros negros, pero la teoría indica que también existiría en los agujeros blancos.

La radiación de Hawking se detectaría en longitudes de onda del ultravioleta y, si los científicicos lo logran, Hawking estará mucho más cerca del Premio Nobel.