Nuevo estado de la materia: supersólidos

Investigadores han logrado poner los átomos en un estado de la materia considerado imposible durante 50 años. Desde que se propuso teóricamente en la Rusia comunista, nadie había estado tan cerca de crear un supersólido: un estado en que la materia es rígida, pero todavía fluye como un líquido superfluído.

En la escuela todos aprendimos de que la materia puede tener tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Hay más de uno que se produce en condiciones normales, el plasma. Y en los laboratorios, hemos logrado crear algunos más, el Bose-Einstein y el tunneling, este exclusivo del mundo cuántico, que contiene las más pequeñas de las partículas existentes en el Universo.

Sin embargo, durante décadas, la ciencia ha intentado forzar a los átomos a asumir el estado de supersólido. En primer lugar, el material tendría que ser espacio, o sea, un líquido de viscosidad cero. Si un jugo tuviera esta propiedad, por ejemplo, y  removieras la taza con una cuchara, el jugo seguiría girando eternamente por causa de la inercia y la falta de resistencia.

No sólo los líquidos de viscosidad cero serían superfluídos: También podría serlo un compuesto en estado sólido que tuviera esta característica, aunque sea difícil de imaginar, y más aún  de poner en práctica. Imagina un vaso de jugo congelado girando eternamente.

Parece que somos capaces de hacer esto por primera vez: no sólo en un experimento, sino en dos, en diferentes partes del mundo. Una pimera victoria fue realizada en el MIT, y la otra, con métodos totalmente diferentes, en Zúrich, en Suiza.

Los dos equipos comenzaron con un compuesto en el quinto estado de la materia, el de Bose-Einstein. Ellos utilizaron una muestra de rubidium y bajaron su temperatura hasta quedar muy cerca del cero absoluto en la Escala Kelvin, el más frío posible en el Universo. Se convirtió en un condensado de Bose-Einstein.

Suoersólido, un nuevo estado de la materia

Suoersólido, un nuevo estado de la materia

En este estado, el frío es tan alto que los átomos se congelan y quedan inmovilizados hasta terminar apelotonados, como un único superátomo, pero manteniendo la característica de superfluido. Esto es un gran punto de partida para conseguir crear un supersólido.

En Suiza, los investigadores pusieron el condensado en cámaras de resonancia óptica. Usaron láseres allí para moldear el superátomo en una estructura de cristal, toda regular y rígida, indicando el estado sólido.

En el MIT, en Estados Unidos, han combinado el laser a otros métodos de congelación para llegar al condensado – y en lugar de rubidium, utilizaron átomos de sodio. Después, también han formado su “átomo” de sodio líquido, creando una diferencia de densidad de los átomos en diferentes regiones del condensado.

Aún falta una comprobación independiente para corroborar la conclusión de los dos experimentos, pero el hecho de que  investigadores sin ninguna conexión entre sí lograran resultados similares, da fuerza a la evidencia de que creamos los primeros supersólidos de la historia.

Sin embargo, está claro que el tema va a seguir generando polémica: una parte de la comunidad científica no vio ningún problema de método, pero se quejó de que los grupos hayan utilizado condensados de Bose-Einstein en vez de helio, como fue propuesto en la teoría original de los supersólidos de los años 1970.

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