Amor y Odio Entre Atomos

Un grupo de científicos ha investigado una forma de hacer que átomos ultra-fríos se atraigan fuertemente entre sí. Es un logro que nos podría ayudar a explicar cómo se comporta toda la materia, algo que a su vez podría proporcionarnos sistemas de transporte avanzados, fuentes de energía más eficientes y nuevos ensayos de teorías astrofísicas.

El experimento lo llevaron a cabo John Thomas, de la Duke University, y sus colegas de la misma universidad. El equipo manipuló un tipo de átomos que se comporta como fermiones (partículas subatómicas que constituyen toda la materia, pero que son difíciles de estudiar directamente). Normalmente, estos átomos, llamados átomos fermiónicos, se evitan entre ellos a toda costa. Pero los investigadores confinaron y enfriaron una nube de átomos de gas litio-6, y luego introdujeron un campo magnético que indujo a los átomos a atraerse entre sí fuertemente.

Amor y Odio Entre AtomosSegún Thomas, este nuevo sistema de átomos fríos posee propiedades universales. Comprender el comportamiento de estos átomos de extraña interacción podría proporcionarnos nuevas formas de energía, o ayudarnos a estudiar las estrellas de neutrones y la materia nuclear, algo siempre muy complicado.

Para confinar los átomos, Thomas y su equipo fabricaron un «recipiente» con luz de láser en el vacío. La nube de átomos de litio-6 adoptó entonces una forma de cigarro. Esta nube fue enfriada a continuación hasta casi el cero absoluto, el punto a partir del cual se cree que no es posible alcanzar una temperatura inferior y donde los átomos se mueven tan lentos como permiten las leyes de la mecánica cuántica.

Habitualmente, cuando una nube de gas de cualquier forma es liberada en el vacío, se expande en todas direcciones hasta que forma una esfera. Cuando los científicos introdujeron un campo magnético en su experimento, algo muy distinto ocurrió. Los átomos de litio se colocaron en fila y se expandieron rápidamente en una dirección perpendicular a la forma de cigarro, hasta que la nube de gas adoptó el aspecto de un disco. Es la primera vez que se ha observado este tipo de comportamiento en un gas fermiónico, resultado de las fuertes interacciones entre los átomos.

Es posible que los átomos fríos utilizados por los investigadores estuvieran comportándose como un nuevo tipo de superconductor, que podría operar a muy altas temperaturas. En la actualidad, los superconductores conocidos sólo funcionan a bajas temperaturas, lo que dificulta una de sus conocidas aplicaciones, el diseño de trenes levitando sobre raíles. Si pudiera construirse un imán superconductor capaz de operar a altas temperaturas, se resolvería el problema del enfriamiento y podríamos disponer de estos sistemas de transporte de alta velocidad tan avanzados.

Pero aún serán necesarios nuevos experimentos para determinar si la nube de gas de Thomas se está comportando o no como un superconductor.

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