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Recreando el Big Bang dentro de los metamateriales
La analogía entre la física del helio superfluido y la relatividad general es bien conocida. Las matemáticas que describen estos sistemas son esencialmente idénticas, por lo que medir las propiedades de uno te dice automáticamente cómo se comporta el otro.
Ahora, Igor Smolyaninov, de la Universidad de Maryland, ha encontrado otra interesante analogía matemática entre los metamateriales ópticos y la relatividad general. Los metamateriales son sustancias en las que la permitividad y la permeabilidad han sido manipuladas de manera que permitan un control preciso sobre el comportamiento de la luz. Se han utilizado para crear capas de invisibilidad que ocultan objetos de la vista.
Pero Smolyaninov tiene otra idea. ¿Por qué no crear materiales que reproduzcan el comportamiento de la luz en varios tipos de espacio-tiempo? Da el ejemplo de un metamaterial que es un equivalente formal a un espacio-tiempo (2 + 2) con dos dimensiones de espacio y dos de tiempo.
Su pieza de resistencia, sin embargo, es una demostración matemática de un evento en el que una transición de fase dentro de un metamaterial (2 + 2) conduce a la creación repentina de un espacio-tiempo 2 + 1 (dos dimensiones de espacio y una de tiempo) junto con una gran población de partículas.
Piense en eso por un momento. Lo que Smolyaninov está describiendo es un análogo óptico del Big Bang en el que se crea un espacio-tiempo junto con las partículas para poblarlo. El rasgo característico de esta transición de fase parece ser una especie de big bang de juguete, dice.
En principio, se trata de un experimento que podría realizarse en el laboratorio en el que se podría ver el Big Bang en acción.
Ref: arxiv.org/abs/0908.2407 : Modelos ópticos del Big Bang y métricas de espacio-tiempo no triviales basadas en metamateriales