Todos sabemos que la luz viaja a una velocidad de aproximadamente 300 mil kilómetros por segundo, y que nada puede ir más rápido que ella. Lo que no todos saben es que la velocidad de un rayo luminoso puede variar dependiendo del tipo de materia que atraviesa. Un grupo de científicos han llevado este concepto al extremo, haciendo que un rayo de luz se detenga durante un segundo y medio, utilizando para ello un recipiente lleno de gas, específicamente diseñado con este objetivo. ¿Que aplicaciones prácticas podría tener este experimento?
Todos quedamos sorprendidos cuando aprendemos que no existe nada que pueda viajar a una velocidad mayor a la de la luz. Desafiando el sentido común, y por más que pongamos toda la energía que se nos ocurra en ello, es imposible hacer que algo viaje a más de 300 mil kilómetros por segundo, la velocidad de la luz en el vacío. Sin embargo, un rayo de luz puede ir a menor velocidad que esa. Si el medio que atraviesa posee determinadas propiedades, la luz puede desplazarse a velocidades ligeramente menores. De hecho, ese fenómeno es el que explica los espejismos o la forma en que una cuchara semi sumergida en un vaso con agua parece quebrarse. Los materiales semitransparentes -como el agua o el plástico- pueden hacer que la luz “frene”, causando la refracción.
Llevando este concepto al extremo, en los últimos años varios científicos han logrado retardar la velocidad de la luz hasta llegar a detenerla por completo. En general, ha sido posible detener un rayo de luz por completo durante unas pocas millonésimas de segundo. Una vez “liberado”, el rayo continúa su camino como si nada hubiese pasado, conservando tanto su energía como su fase. En los últimos días, el equipo dirigido por Lene Hau ha logrado detener la luz durante un segundo y medio. A pesar que en nuestra escala temporal ese lapso de tiempo puede parecer pequeño, a escala atómica es prácticamente una eternidad. De hecho, este experimento ha sido catalogado por los físicos como un verdadero hito en la historia de la ciencia. Es muy posible que -luego de realizar varios experimentos más- este descubrimiento haga posibles ordenadores y sistemas de comunicación de datos mucho más rápidos y seguros que los disponibles actualmente.
El equipo de Hau trabaja en este tipo de proyectos desde hace años. En 2007 tuvieron sus cinco minutos de fama en los medios de todo el mundo al lograr que un rayo de luz “viajase” a solo 60 kilómetros por hora, al hacerlo pasar por un gas cuyo principal componente era sodio helado. Lejos de conformarse con ese éxito, los científicos siguieron investigando hasta dar con una sustancia capaz de detener por completo la luz. Para ello, enfriaron un gas atrapado magnéticamente en átomos de sodio hasta casi el cero absoluto, cerca de los -273 grados centígrados. Si bien en circunstancias normales este material es opaco a la luz, iluminándolo adecuadamente con un láser especial se vuelve lo suficientemente transparente como para ser atravesado por otro rayo láser. Los físicos llaman a este fenómeno “transparencia inducida por electromagnetismo. ” Lo que descubrió Lene Hau es que si el primer láser se apaga mientras que el segundo está atravesando el gas, este se detiene por completo, reanudando su viaje -intacto- cuando se lo vuelve a iluminar.
Una de las aplicaciones más interesantes de este fenómeno podría ser la construcción de memorias para los ordenadores cuánticos. Dado que tanto la energía de la luz como su fase se conservan, puede utilizarse cada rayo como un elemento de memoria. Obviamente, habrá que investigar durante años antes que de este descubrimiento pueda derivarse alguna aplicación práctica, pero el potencial que tiene dicho descubrimiento para la informática del futuro es enorme.
