¿Qué son los superfluidos?

Los físicos Moses H. W. Chan y su ayudante Eun-Seong Kim de la Universidad de Pen State, descubrieron una nueva fase de la materia formada por helio-4 en estado extremo de temperatura que posee las extraordinarias propiedades de un súper fluido, es decir, fluido sin fricción.

Sabemos que el helio es un gas que bajo su estado natural se comporta según las leyes de los gases, pero, al ser enfriado y convertido en un súper fluido es gobernado por las leyes de la cuántica. Este ha sido un experimento muy interesante, ya que es la primera ocasión que un material sólido con características de súper fluido es observado.

A esta nueva fase se le ha bautizado con el nombre de “súper sólido” y en caso de corroborarse por la comunidad científica mantendrá ocupados a los teóricos y científicos del futuro.

Superfluidos

Superfluidos

Para entender la composición de esta nueva fase de la materia es necesario conocer la teoría de la mecánica cuántica que explica muchas de las propiedades de la materia; en esta teoría existen diferentes reglas para dos categorías de partículas, las que incluyen partículas como electrones y átomos que tienen un número de masa de número impar (fermiones), y las que tienen número de masa par (bosones, como el helio-4). La regla para los primeros dice que no pueden compartir su estado cuántico con otras partículas de su tipo, mientras que para los segundos no hay límite en el número de partículas que pueden mantenerse en el mismo estado cuántico; esta particularidad es la que los físicos han descubierto en el helio-4 superfrío.

Al colocar un helio-4 en un aparato para comprimir gas y enfriarlo a una temperatura próxima al cero absoluto (-459,67 grados Fahrenheit) el ritmo de oscilación del helio-4 se hizo más rápido, casi al grado de darles la impresión a los científicos de que el elemento había desaparecido, los investigadores confirmaron al poner al elemento en su temperatura normal que los átomos de helio no habían desaparecido, sólo al repetir el experimento pudieron constatar que el helio-4 había adquirido las propiedades de un súperfluido al alcanzar condiciones extremas.

Es decir, el elemento se pudo escapar de las paredes microscópicas de su envase y al encontrarse en otro tipo de temperatura alejada del cero absoluto regresó a su estado original. Los científicos han experimentado este mismo fenómeno con el helio-3, sin obtener resultados semejantes.

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