radiología en la prensa: Agujeros de gusano para mejorar la experiencia en resonancias magnéticas

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Agujeros de gusano para mejorar la experiencia en resonancias magnéticas

¿Y si pudiéramos construir un agujero de gusano en el laboratorio? Esto es lo que han conseguido en la UAB. O al menos emular uno para campos electromagnéticos. ¿y para qué? En las resonancias magnéticas está la respuesta.

A estas alturas (y después de Interstellar) ¿quién no ha oído hablar de los agujeros de gusano? Estas hipotéticas estructuras son capaces de conectar dos puntos en el espacio a través de un túnel invisible que “no existe” en el espacio que tenemos frente a nosotros. Teóricamente, los agujeros de gusano permiten el transporte entre esos dos puntos. Pero, ¿y si pudiéramos construir un agujero de gusano de laboratorio? La Universidad Autónoma de Barcelona ha conseguido construir el suyo propio. Pero no sirve para transportar materia entre el espacio y el tiempo. En vez de eso, el modelo construido por Ávaro Sánchez “teletransportar” un campo magnético entre dos regiones del espacio. Y todo gracias a los metamateriales.

Solo se admiten campos electromagnéticos

En realidad, este agujero de gusano es un truco de magia. Pero uno muy útil. Me explico. Lo que han conseguido en la Autónoma de Barcelona es construir ese túnel hipotético que conecta dos regiones del espacio. El túnel en si ha de estar “separado de este mundo”. Es decir, nada puede afectarle. Especialmente campos invisibles tales como los electromagnéticos que están por todas partes. Los campos electromagnéticos afectan a otros campos electromagnéticos inevitablemente. Lo que ha hecho el equipo ha sido construir un túnel real que “aísla” de dichos campos y todo lo demás.

agujero de gusano

Modelo 3D del agujero | Jordi Prat-Camps / UAB

Los agujeros de gusano teóricos son elementos predichos por la teoría de la relatividad general. Consisten básicamente en un “atajo” entre dos puntos. También se conocen como puentes de Einsten-Rosen. Los físicos y matemáticos explican varios de sus aspectos hipotéticos. Entre ellos el hecho de que puedan ser practicables (y viajar entre ellos), como en el caso de un agujero de Lorentz o los de Visser. Los agujeros de gusano están muy, muy relacionados con los agujeros negros, puesto que es esta forma de “doblar” las leyes de la naturaleza lo que les confieren sus extraordinarias propiedades. Pero no vamos a entrar más profundamente en este tema ya que este agujero de gusano de laboratorio, aunque está basado en estas teorías, poco tiene que ver con un agujero de gusano al uso. En vez de eso, como explicábamos, solo actúa con campos electromagnéticos.

Campo magnético | Jordi Prat-Camps / UAB

Campo magnético | Jordi Prat-Camps / UAB

Sin embargo, el efecto obtenido es increíble. Lo que se consigue es, realmente, teletransportar el campo magnético. Éste entra por la entrada del túnel y sale por el punto de salida como si no hubiese atravesado ninguna región del espacio. De esta manera, el campo magnético que viaja dentro de él desaparece en un punto y reaparece en otro como si de la nada se tratase. Es más, aparece sin variar ni perder fuerza alguna. Literalmente como si acabase de surgir de su fuente original. El túnel por el que viaja y todo lo que contiene es, sin embargo, completamente indetectable.

Metamateriales o cómo construir tu propio agujero de gusano

Para poder conseguir este espectacular efecto, el equipo ha tenido que emular un auténtico agujero de gusano. Al menos en algunas de sus propiedades. Para ello han tomado el modelo postulado por un equipo de matemáticos quién en 2007 predijeron la posibilidad de construir un agujero de gusano en le laboratorio. Con estos datos han empleado materiales especiales, conocidos como “metamateriales” para hacerlo. Los metamateriales son aquellos que adquieren propiedades que no existen de manera natural en nuestro universo debido a su diseño. En concreto, hablamos de una inusual esfera compuesta de dos capas. La primera está formada por tiras de un material super conductor capaz de deflectar los campos magnéticos. A su vez, dentro de esta esfera se encuentra otra de material magnético capaz de “ocultar” el efecto de los super conductores.

“Agujero de gusano de laboratorio” | Jordi Prat-Camps / UAB

Con un sistema finamente ajustado, lo que consigue este agujero de gusano de laboratorio es cancelar sus efectos. De esta forma, tenemos un túnel que permite el paso del campo electromagnético completamente impermeable e invisible a otros campos, como si no existiese. Es decir, acabamos de aislar del mundo real los campos electromagnéticos que viajan por su interior. O en otras palabras, hemos creado un agujero de gusano artificial para campos electromagnéticos. El resultado es un monopolo magnético. Un monopolo magnético es aquel que solo tiene un polo, como indica su nombre. Como un imán que solo tiene un “norte” sin un “sur”. Pero no vemos este tipo de efectos en la naturaleza. Sin embargo, la teoría dice que Se puede emplear para usar varios escáneres de resonancia al mismo tiempo sobre un pacienteexisten. ¿Por qué no hacer uno entonces? Pues aquí lo tenemos. Con este agujero de gusano artificial tenemos nuestro monopolo.

Al surgir de la nada, por uno de los puntos, el campo magnético tiene un solo polo y se puede trabajar con él de esta manera. Pero bien. ¿Para que nos sirve todo esto? Crear un divertido agujero de gusano no es solo una cuestión teórica. Existen varias propiedades práctica que obtenemos de este trabajo. En primer lugar, podemos mejorar aparatos como los escáneres de resonancia magnética. Gracias a estos agujeros podemos poner cierta distancia entre los detectores y el paciente, ya que el campo no se ve afectado, haciendo las máquinas menos agobiantes, por ejemplo. También podrían emplearse varios escáneres al mismo tiempo sin que interfieran entre sí, aliviando la carga y el tiempo del diagnóstico. Además, a la larga, esta investigación abrirá puertas a propiedades solo predichas y nunca vistas en la naturaleza (alguien ha dicho invisibilidad). En cualquier caso, solo por las posibilidades teóricas que ofrece esta investigación bien ha merecido la pena. Y es que ¿a quién no le gustaría tener su propio agujero de gusano en el laboratorio?

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