Una extraña sustancia hipotética llamada spherium (se traduciría «esferio» en español) puede ayudar a destrabar los secretos cuánticos de la materia real, dicen los físicos
El esferio es una extraña entidad teórica que se formaría al confinar dos electrones en la superficie de una esfera.
La sustancia nació de las mentes de Pierre-Francois Loos y Peter Gill, de la Universidad Nacional de Australia en Camberra, y fue revelada por primera vez el año pasado. Hoy, ellos continúan con la investigación de sus propiedades y comportamiento, y han encontrado una interesante sorpresa.
El esferio, dicen ellos, es uno de los pocos sistemas cuánticos en el cual es posible resolver la ecuación de Schrodinger, que describe su estado para una cierta parte del espectro de energía, de forma exacta. Pero esta no es la sorpresa.
Los modelos sencillos que se pueden resolver son de gran interés para los físicos, porque pueden revelar importantes propiedades de un sistema cuántico sin la complejidad matemática intratable con la que suelen estar asociados estos sistemas. Pero la cantidad de sistemas cuánticos que se pueden resolver de forma exacta se pueden contar con los dedos de una mano.
Por lo tanto, en los últimos años los físicos cuánticos han buscado los llamados modelos cuasi-resolubles que se pueden resolver aunque sólo para una parte limitada del espectro de energía. Éstos resultan ser más numerosos y aún más útiles. Su desarrollo se ha convertido en un todo un arte.
El spherium pertenece a esta categoría. Y Loos y Gill no se refieren a una esfera tradicional. Han encontrado las propiedades de varias esferas d-dimensionales (una esfera d-dimensional es la superficie de una bola d+1 dimensional).
La sorpresa es que los electrones confinados en la superficie de una 3-esfera (es decir, la superficie de una bola de 4 dimensiones) se comporta de una manera remarcablemente similar a como lo hacen los electronces confinados en un espacio 3 D. “Por lo tanto, sostenemos que el 3-spherium puede ser el modelo más apropiado para estudiar sistemas moleculares o atómicos ‘reales’”, dijeron Loos y Gill.
Ellos señalan, en particular, a la similitud entre las propiedades del 3-spherium y los iones de helio. De algún modo, esto no es tan difícil de imaginar. Claro que se espera es que el spherium ayude a entender otros sistemas.
Es interesante y pleno de cierto tipo de promesa. Lo que Loos y Gill parecen estar indicando es que la química de spherium —la forma en que se enlazan entre sí— proporcionará una nueva forma de estudiar el comportamiento cuántico de los átomos y las moléculas reales y artificiales.
Y es así, entonces ¿quién dice si no existe una tabla periódica de esferas con 3, 4 o más electrones que podrían llevar, a su vez, a más resultados cuasi.resolubles?
Podría hacer que la química cuántica ya no sea la misma. Es de esperar que Loos y Gill trabajen con ahínco para hacérnoslo saber.
Referencia de publicación: arxiv.org/abs/1004.3641: Excited States of Spherium
Fuente: Technology Review. Aportado por Eduardo J. Carletti
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