El vórtice del agujero negro desplaza el ritmo cuántico exprés
Una agujero negro en rotación arrastra el espacio-tiempo, como una cuchara remueve la miel espesa. Este vórtice es una manifestación del espacio-tiempo curvado. Pero lo principal: es capaz de alterar el ritmo cuántico de la materia, incluso donde no hay ninguna fuerza.
La causa es un efecto descubierto por Yakir Aharonov y David Bohm: el 'ritmo ondulatorio' de una partícula cuántica (llamado fase) puede desplazarse bajo la influencia de un campo invisible. Los científicos aplicaron esta idea a pares de electrones, los principales portadores de la superconductividad. Cerca de un agujero negro supermasivo (como Sagitario A* en el centro de la Galaxia), el desplazamiento de fase alcanza 10²⁴ radianes. A modo de comparación: una vuelta completa de la manecilla de un reloj son solo unos 6 radianes, y aquí el desplazamiento equivale a miles de millones de giros.
Por ahora no se puede comprobar directamente, pero el mismo efecto, aunque mucho más débil, ya se detecta en experimentos terrestres: allí, el espacio retuerce la rotación de nuestro planeta.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.20337
The unification of quantum mechanics and general relativity remains among the most profound challenges in fundamental physics. Here we investigate a novel quantum probe of strong-field gravity: the gravitomagnetic Aharonov-Bohm (AB) effect for Cooper pairs propagating in Kerr spacetime. The frame-dragging induced by a rotating black hole (BH) generates an effective vector potential through the off-diagonal metric component $$g_{t\phi}$$, which couples to the macroscopic phase of the superconducting condensate. We derive the gauge-invariant AB phase shift $$\Delta\theta = (4\pi m^* Ma/\hbar)(1/r_2 - 1/r_1)$$ for an interferometer with arms at radii $$r_1$$ and $$r_2$$, where $$m^* = 2m_e$$ is the Cooper pair mass and $$a$$ is the BH spin parameter. Remarkably, the predicted phases reach $$|\Delta\theta| \sim 10^{24}$$ radians for Sgr~A* and $$\sim 10^{27}$$ radians for M87*, reflecting the enormous gravitomagnetic flux near supermassive BHs. We analyze the dependence on interferometer geometry, demonstrate that tidal disruption of Cooper pairs is negligible at distances $$r \gtrsim 10\,r_s$$, and establish connections to the geometric Berry phase. Although direct experimental realization remains beyond current technology due to the vast distances involved, our framework provides quantitative predictions linking quantum coherence to spacetime curvature, complementing recent observations of gravitational AB phases in atom interferometry.
Este desplazamiento es tan grande que correspondería a 10²³ vueltas completas, billones de veces más que el número de estrellas en nuestra Galaxia.
En la película 'Interstellar', los protagonistas vieron cómo el agujero negro Gargantúa retuerce el espacio mismo.