28/Jun/05

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Crean gases superfluidos a altas temperaturas... ¿Una nueva forma de la materia?

Este desarrollo permite profundizar en el estudio de la superconductividad a altas temperaturas.

(El Mensajero de los Astros de Jaime García, Massachusetts Institute of Technology) Físicos del Instituto de Tecnología de Massachussets MIT crearon con éxito una nueva forma de materia en sus laboratorios; un gas que muestra superfluidez a altas temperaturas. Los superfluidos gaseosos se habían creado antes pero sólo a temperaturas cercanas al cero absoluto. La materia recién creada podría existir en la mayoría de los lugares extremos del Universo, como el corazón de los agujeros negros, las estrellas de neutrones o en las fases tempranas del Big Bang.

El trabajo, publicado en el volumen del 23 de junio de Nature, está emparentado con la superconductividad de los electrones en los metales. Las observaciones de los superfluidos pueden ayudar a resolver cuestiones que plantea la superconductividad a altas temperaturas, que tiene muchas aplicaciones como magnetos, sensores y transporte eficiente de energía, según comentó Wolfgang Ketterle, premio Nobel que lidera el grupo del MIT y profesor de física del John D. MacArthur, así como investigador principal del Research Laboratory of Electronics del MIT.

Durante varios años, los grupos de investigación de todo el mundo estudiaron gases fríos de los llamados "átomos fermiónicos" con el objetivo de encontrar nuevas formas de superfluidez. Esta clase de gas puede fluir sin resistencia. De hecho puede ser distinguido de un gas normal al ser rotado. Los gases normales giran como objetos ordinarios, pero los superfluidos sólo pueden rotar formando vórtices, similares a minitornados.

El equipo de investigación observó superfluidez fermiónica en el isótopo 6 del Litio, que comprende tres protones, tres neutrones y tres electrones. Como el número total de constiuyentes es impar, el Litio-6 es un fermiónico. Usando láseres y técnicas de evaporación por enfriamiento, se enfrió el gas cerca del cero absoluto. Luego los científicos atraparon el gas en el foco de un haz de láser infrarrojo; los campos eléctrico y magnético del láser rmantenían los átomos en su sitio. El último paso fue hacer girar un haz de láser verde alrededor del gas para hacerlo rotar. Una foto de sombras de la nube mostró el comportamiento de superfluido: La nube estaba perforada por una cadena regular de vórtices de tamaños similares.