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Descubren un nuevo estado de la materia denominado supersólidoLos átomos de helio se comportan como si fueran sólidos y fluidos a la vez

Científicos de la Universidad de Pennsylvania han descubierto una forma supersólida de helio-4 con todas las propiedades de un superfluido, lo que puede implicar el descubrimiento de un nuevo estado de la materia en el que los átomos se comportan como sifueran sólidos y fluidos a la vez. Si el experimento llegara a establecerse como definitivo, se confirmaría que los tres estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso) pueden acceder a un nuevo estado, de naturaleza superior, previsto por la condensación de Bose-Einstein, según la cual todas las partículas se condensan en determinadas condiciones en un mismo estado cuántico. El experimentoplantea también nuevos interrogantes acerca de las fronteras reales del universo cuántico. Por Eduardo Martínez.
Dos físicos de la Penn State University de Pennsylvania, el profesor Moses Chan y el estudiante Eun-Seong Kim, han descubierto una nueva fase de la materia, una forma supersólida del helio-4, que tiene todas las propiedades de un superfluido. La nueva fase de la materia es una formaultrafría, supersólida, de helio-4. El helio-4 congelado se comporta como una combinación de sólido y súperfluido. Según sus descubridores, es la primera vez que se obtiene en laboratorio un material sólido con las características de un superfluido. Los investigadores explican que su material es un sólido porque todos los átomos del helio-4 quedan congelados en una película cristalina rígida, tal comoocurre con los átomos y las moléculas de un cuerpo sólido normal como es el hielo. Sin embargo, en el caso del helio esta congelación de los átomos no implica que estén inmóviles. Cuando el helio-4 llega a la temperatura adecuada (apenas un décimo de grado sobre el cero absoluto), la película que forma comienza a experimentar las leyes de la mecánica cuántica. En ese momento, los átomos de heliocomienzan a comportarse como si fueran sólidos y fluidos a la vez. Una parte de los átomos de helio comienza a moverse a través de la película como una sustancia conocida como súperfluido, un líquido que se mueve sin ninguna fricción. Dado que es un sólido con propiedades de superfluído, los investigadores han denominado a este nuevo estado de la materia “supersólido”. Lo que se desprende de esteexperimento es que cuando el helio-4 se enfría a temperaturas extremas, la condensación Bose-Einstein lo convierte en un superfluido. Aunque la teoría predice que la superfluidez sólo puede existir en el helio-4 sólido, la fase supersólida nunca se había comprobado en un experimento, que es lo que han hecho los científicos de Pennsylvania. Un superfluido es un líquido que fluye sin fricción interna.Para que un líquido sea superfluido, sus átomos o moléculas deben ser enfriados o "condensados" hasta que alcanzan el mismo estado quántico. La superfluidez, especialmente la que existe en el helio-3, es análoga a la superconductividad convencional de baja temperatura, en la cual los electrones fluyen a través de ciertos metales y aleaciones sin resistencia. Leyes cuánticas La materia estáestructurada por átomos que obedecen las leyes de la mecánica cuántica. A temperaturas normales estas leyes concuerdan con las nociones clásicas, y las partículas de un gas se comportan como un grupo de bolas de tenis encerradas en una caja, chocando continuamente unas con otras. Sin embargo, a medida que disminuye la temperatura comienza a manifestarse el carácter cuántico de los átomos: a temperaturassuficientemente bajas, algunas de las partículas subatómicas (más particularmente los bosones) tienden a acumularse en el estado cuántico energéticamente más bajo, conformando la así llamada condensación de Bose-Einstein. La condensación de Bose-Einstein es un fenómeno cuántico que se manifiesta a escalas macroscópicas. Describe un nuevo estado de la materia que ya fue predicho por Albert...