El banco de gravedad superconductor — un emisor y un espejo

Por qué lo sugiere la biblioteca

El diseño de Gary Stephenson une un superconductor de onda-s ordinario como el plomo con un cuprato de onda-d como el YBCO, de modo que un par que cruza entre las dos simetrías debe cambiar su momento angular orbital en dos unidades — y una transición de espín dos es la que emite un gravitón. Un gravitón por sí solo es desesperadamente raro, pero los emisores coherentes se suman como el cuadrado de su número, así que una oblea llena de ellos es una propuesta distinta; el artículo dibuja la oblea, con películas delgadas, una matriz en fase de 24 gigahercios, y un presupuesto de potencia y sensibilidad para una primera prueba (Stimulated Emission of Gravitational Waves via Dissimilar Superconducting Josephson Junctions, 2026). El argumento del espejo es de Raymond Chiao, con Stephen Minter y Kirk Wegter-McNelly: los pares de Cooper que llevan una supercorriente están esparcidos por toda la película por el principio de incertidumbre y protegidos por la brecha de energía, así que no pueden viajar con una onda que pasa mientras los iones de la red sí lo hacen; la carga se separa, responde una fuerza de Coulomb enorme, y la película se endurece contra la onda por la razón entre la fuerza eléctrica y la gravitacional entre dos electrones — cuarenta y dos órdenes de magnitud (Do Mirrors for Gravitational Waves Exist?, 2009, con la versión corta comprobable en Laboratory-Scale Superconducting Mirrors for Gravitational Microwaves, 2009). La maquinaria teórica completa — ecuaciones de London, efecto Meissner y profundidad de penetración reescritas para la gravedad — es Interaction of gravitational waves with superconductors (2016), y el precio de un resultado positivo lo declara sin rodeos un revisor: el acoplamiento tendría que ser aproximadamente veinte órdenes de magnitud más fuerte que la gravedad newtoniana (The Chiao Gravity-Superconductor EM Transducer, 2012).

El experimento o la construcción

Fabrica la matriz de uniones y la película en la misma sala limpia y ponlas cara a cara en un solo criostato, de modo que el emisor y el detector sean el mismo experimento. Acciona la matriz a su sesgo y frecuencia de diseño; busca una respuesta en la película que escale como el cuadrado del número de uniones accionadas, que es la firma de coherencia y lo que la diafonía ordinaria no puede fingir. La medición que zanjaría el caso es la señal recibida frente al número de emisores accionados coherentemente, con un ajuste de ley cuadrática, y con toda la curva colapsando cuando la matriz se acciona incoherentemente a la misma potencia total. La potencia radiada escala como la cuarta potencia de la frecuencia y la deformación como el cuadrado, así que la frecuencia de diseño es la otra palanca que vale la pena barrer.