Láser de gravedad

Un láser de gravedad , también denominado a veces Gaser , Graser o Glaser , es un dispositivo hipotético para la emisión estimulada de radiación gravitacional coherente o gravitones , de la misma manera que un láser estándar produce radiación electromagnética coherente .

Mientras que los fotones existen como excitaciones de un potencial vectorial y, por lo tanto, contienen un término dipolar oscilante, los gravitones son un campo de espín -2 y, por lo tanto, tienen un término cuadrupolar oscilante . Para que se produzca una emisión láser eficiente, se deben cumplir varias condiciones: ^[1]

1. Debe haber partículas en estado excitado capaces de emitir radiación a la frecuencia deseada. En un láser normal, serían electrones de valencia en estado excitado . Para un gaser, el análogo más sencillo sería un sistema binario de cuerpos masivos.
2. Estas partículas deben acoplarse a la radiación suministrada para generar una emisión estimulada . Esto podría ser posible en un gaser mediante un análogo estimulado del proceso de Penrose .
3. Las partículas deben estar en una población invertida , donde hay más en el estado excitado que en el estado fundamental. Esto normalmente requiere algún tipo de bombeo , como el bombeo óptico .
4. El medio láser debe ser lo suficientemente largo para que la radiación persista y excite más de lo mismo. En los sistemas ópticos, esto se puede crear normalmente mediante espejos, lo que genera una mayor longitud de trayectoria óptica . En el caso de un gaser, un potencial gravitatorio a gran escala que varía lentamente en el espacio podría actuar como espejo (según la aproximación WKB ). Alternativamente, un gaser hipotético podría simplemente construirse con la longitud suficiente para empezar.

Las propuestas de diseño alternativas involucran onduladores libres similares a un láser de electrones libres . ^{[2] [3]} Varias propuestas implican la explotación de las propiedades de transporte de momento de los superconductores , donde las ondas s y las ondas d se acoplan de forma distinta a la radiación gravitacional. ^{[4] [5]}

A partir de 2019, no hay planes para construir un láser de gravedad.

Estamos en el año 2024. Se han realizado algunos trabajos para construir un láser gravitacional. ^[6]

La idea de los láseres gravitacionales se ha popularizado gracias a obras de ciencia ficción como Earth (La Tierra) de David Brin (1990). Al intentar eliminar microsingularidades introducidas inadvertidamente en el manto planetario, se descubre que pueden servir como espejos. Con los niveles de energía necesarios que se encuentran en los potenciales gravitacionales del núcleo y el manto del planeta, los rayos "graser" resultantes se emplean inicialmente para empujar las singularidades hacia algún lugar más seguro. Pronto se encuentran otros usos, como propulsar objetos al espacio y para armamento de diversos niveles de sofisticación.

Otros trabajos, como el juego de rol Star Ocean (1996), los utilizan como arma hipotética. ^[7] También se emplean comúnmente como mecanismo propuesto para rayos tractores , antigravedad y propulsión espacial .

Earth Unaware (2012) utiliza "glasers" como un recurso argumental para permitir la manipulación de la materia a escala planetaria, de forma similar a las pistolas de gravedad .

En la novela Redemption Ark (2002) de Alastair Reynolds , los Inhibidores utilizan un graser para perforar el sol de Resurgam.

• Láser de rayos gamma

• Discusión en Physics StackExchange.