Científicos crean materiales que simulan agujeros de gusano y múltiples realidades en el laboratorio

Inspirados en conceptos que difuminan la línea entre la ciencia ficción y la física teórica, como el gato de Schrödinger, un equipo de investigadores en China ha logrado un avance sorprendente: el desarrollo de materiales artificiales que simulan «espacios paralelos fotónicos», emulando los efectos de agujeros de gusano e incluso múltiples realidades.

Crédito: MysteryPlanet.com.ar.

El estudio, publicado recientemente en la revista Nature Communications, detalla cómo estos nuevos sistemas ópticos pueden funcionar como dos dispositivos distintos simultáneamente, un fenómeno análogo a la «superposición» del famoso experimento mental del gato.

La clave de este avance reside en el uso de «materiales artificiales no locales». Piénsalo de esta manera: un material normal solo reacciona en el punto donde lo tocas, pero uno «no local» (como una cama de agua) permite que una reacción se sienta en otro lugar distante. Liderado por la Universidad de Nanjing, el equipo de científicos usó este principio para que la luz experimente efectos ópticos completamente diferentes dependiendo de por dónde entre.

Los investigadores describen esta hazaña como «dos medios ópticos efectivos distintos que coexisten dentro de un solo material artificial». Yun Lai, profesor de la escuela de física de la Universidad de Nanjing y uno de los autores del artículo, lo compara con la obra clásica de C.S. Lewis, El león, la bruja y el armario, donde diferentes «puertas» en un mismo lugar pueden conducir a mundos completamente separados.

Lucy Pevensie (Georgie Henley) abre la puerta del armario que conduce a Narnia en 'Las crónicas de Narnia: el león, la bruja y el armario' (2005).

«Es como albergar dos realidades ópticas en un solo material», explicó Lai. «Nos permite emular fenómenos de dimensiones superiores en un laboratorio fotónico». Sorprendentemente, estas dos «realidades» ópticas pueden operar al mismo tiempo dentro del material sin interferir entre sí.

Los experimentos: Agujeros de gusano y formas duales

Para demostrar su método, que fue complementado con aprendizaje automático, el equipo realizó varios experimentos que produjeron fenómenos notables.

En el primero, crearon un agujero de gusano fotónico, un túnel óptico invisible. Cuando disparaban un rayo de luz por el lado corto del material, este lo «atrapaba» y lo guiaba perfectamente hasta el otro extremo, casi como si tomara un atajo invisible. Sin embargo, si la luz golpeaba el material por el costado, el material se volvía funcionalmente invisible y no producía ningún reflejo, dejando pasar la luz como si no hubiera nada allí.

Concepto de espacios paralelos fotónicos y funcionalidades versátiles. Crédito: T. Song et al., Nat. Comm., 2025.

En la segunda demostración, sobre múltiples realidades fotónicas, el concepto del «gato de Schrödinger» se hizo más claro. Lograron que el mismo material se comportara como dos objetos completamente distintos al mismo tiempo. Dependiendo de por dónde entrara la luz, el material podía «verse» como un objeto con forma de «barco» y dispersar la luz de una manera específica, mientras que, simultáneamente, si la luz entraba por otra «puerta», ese mismo material se «veía» como un objeto con forma de «árbol», con una dispersión lumínica totalmente diferente.

Analogías fotónicas de espacios paralelos, agujeros de gusano y realidades múltiples habilitadas por la no localidad. Crédito: T. Song et al., Nat. Comm., 2025.

No es ciencia ficción, es ingeniería

A pesar de las analogías con el multiverso y los agujeros de gusano, los científicos se apresuran a aclarar el alcance de su logro.

«No estamos construyendo agujeros de gusano o multiversos reales», subrayó Lai en un comunicado. «Pero estamos haciendo que estos conceptos sean prácticos para la ingeniería».

El objetivo de esta investigación es «trascender las limitaciones de las dimensiones físicas» para crear tecnologías multifuncionales sin precedentes. Al simular los efectos de la física de dimensiones superiores, el trabajo del equipo podría abrir nuevas vías en el campo de la fotónica, utilizando esta «conexión a distancia» (la no localidad) como una nueva herramienta de diseño para controlar la luz de formas antes inimaginables.

Fuente: Nature Com. Edición: MP.