Ciencia
Derretirse no es fácil en el mundo cuántico
Descubren un estado intermedio entre sólido y líquido en el que los átomos «recuerdan» la estructura original
Día 05/09/2012 - 18.39h
Un trozo de hielo en un cubo de agua caliente se derrite. Las moléculas de uno y otro alcanzan un «equilibrio térmico» en el que todas tienen la misma temperatura. Las que están ordenadas formando cristales de hielo pasan a formar parte del caótico líquido. Este proceso se conoce como «termalización».
Pero un grupo de investigadores ha descubierto que, a nivel cuántico, hay más: un estado intermedio.
Un grupo de investigadores del Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) ha descubierto que, entre un estado inicial ordenado y un estado final desordenado, puede surgir un «estado intermedio cuasiestacionario». Éste tendría algunas características de la situación inicial —hielo— y de la final —el agua con las moléculas en equilibrio térmico—. Para colmo, se mantiene durante un buen rato, lo que podría ayudar a comprender cómo fueron los primeros instantes del universo.
«En nuestros experimentos empezamos con un condensado Bose-Einstein —una nube de gas cuántico unidimensional de átomos enfriados hasta casi el cero absoluto— que se separa en dos», explica Jörg Schmiedmayer, autor principal de la investigación. Cuando las dos partes del condensado se vuelven a juntar, crean un patrón de interferencias ordenado en sus ondas de materia. «La forma de estas interferencias nos muestra que todavía no han olvidado que provienen de la misma nube de átomos», dice Schmiedmayer.
Cuanto más tiempo pasa antes de volver a unirlas, menos orden hay en los patrones de interferencia. «Lo sorprendente es que el orden no llega directamente a un mínimo. Primero decae rápidamente, pero después se mantiene en un estado intermedio, el de pre-termalización», afirma Michael Gring, otro de los investigadores.
«Durante un tiempo no estaba claro cómo podíamos interpretar este fenómeno. Tuvimos que mejorar los experimentos y desarrollar toda la teoría», explica Schmiedmayer. Tras el trabajo, en el que también participó el grupo de Eugene Demler (de Harvard), pudieron explicar qué ocurría. «El desorden observado en el estado intermedio no depende de la temperatura del estado inicial, sino que se introduce en el sistema por las leyes de la física cuántica cuando la nube de átomos se separa en dos», asegura Schmiedmayer.
Entender los primeros instantes
Este nuevo estado intermedio también puede ayudar a entender la física que regía los primeros instantes del Universo. Justo tras el Big Bang la materia todavía no estaba ordenada en átomos y moléculas, sino en una sopa ultracaliente y desordenada denominada plasma de quarks-gluones. Un plasma que se puede replicar en los aceleradores de partículas colisionando nucleos atómicos pesados.
Los experimentos que han creado plasma de quark-gluones han mostrado que algunos aspectos del plasma tienden hacia el «equilibrio térmico» mucho más rápido de lo previsto. La «pre-termalización» se postuló precisamente para explicar este comportamiento. Los científicos creen que también aquí podría darse el caso de un estado intermedio. En vez de estar ahí al pasar de ordenado —hielo— a desordenado —agua—, que se diese al pasar de desordenado —plasma de quark-gluones— a ordenado —átomos, moléculas, etc—.
Los procesos asociados con el decaimiento de un sistema cuántico al equilibrio térmico, por último, también podría ayudar a comprender la relación entre la física cuántica y el mundo macroscópico.
el dispensador dice:
todo parece ser cierto,
pero el destino es tan incierto,
como lo es el juego de los números en los desiertos,
mientras las piedras hablan con los muertos,
almas vagantes cultivan sus huertos,
mientras otros espíritus expertos,
observan el paso de los perdidos hacia sus respectivos infiernos,
no existen los equilibrios térmicos,
ni tampoco aquellos que escapen a sus términos,
cuando todo parece evaporarse en lo eterno,
seguro renaces en el otro extremo,
ya que el universo es longevo,
tanto como los dogmas del verbo...
todo parece ser razonable,
pero ella se sostiene en lo efímero,
cuando comienzas a aceptar las variables,
de aquello que excede tu tiempo,
poco a poco vas descubriendo,
que esta vida es apenas un sueño,
cuya gracia consiste en ser dueño,
de aquello que se licúa en lo eterno,
de allí que no haya normas,
leyes, reglamentos ni formas,
donde la explicación halle su horma,
no todo lo que orbita se asoma,
ni toda cúspide está en su loma,
quien se sostiene en los axiomas,
se pierde el vuelo de la paloma...
los sólidos suelen ser líquidos,
así como los líquidos no son tan sólidos,
todo depende de las capacidades,
que no dependen del ojo,
de allí que no haya cerrojo,
que los espíritus no atraviesen,
cuando el alma se enaltece,
en humildades cultivadas,
suele alcanzar horizontes,
en los que parece no haber nada,
por ello debes guiarte,
por los preceptos del arte,
todo aquello que imaginas,
existe más allá de tus días.
SEPTIEMBRE 11, 2012.-
DEDICADO A todos aquellos que han visto frustrados sus destinos por imperio de las "razones" irracionales de los fundamentalismos del hombre, expresados a través de sus miserias humanas, las soberbias de los poderes y los desprecios consecuentes con obsecuencias y falsos deberes. Es prudente reconocer a tiempo, que al quitar a otro su circunstancia, así tanto como su vida, no sólo se estará insultando al verbo, sino a la gracia asistida, lo cual por nobleza que obliga, más tarde dará lugar a que se padezca lo mismo. La vida guarda un sólo ritmo, que el ser humano viene negando, de allí que las señales lo estén convocando a revisar cada uno de sus pasos... todo aquello que deseas o envidias, terminan condenando al propio fracaso. Cada vez que un hombre roba la gracia de la vida a un prójimo, abre una paradoja fundamental que afecta el equilibrio cuántico diseñado y acunado por el verbo... y dicha oscilación transforma los cursos y los ciclos de las almas entre el aquí y el allá, afectando dimensiones, equilibrios, armonías y hasta geometrías. Pretender que en la química no hay alquimias, es negar las esencias de las sabidurías..., algo que se ubica más allá de las ciencias en sus días. el dispensador.
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todo parece ser cierto,
pero el destino es tan incierto,
como lo es el juego de los números en los desiertos,
mientras las piedras hablan con los muertos,
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mientras otros espíritus expertos,
observan el paso de los perdidos hacia sus respectivos infiernos,
no existen los equilibrios térmicos,
ni tampoco aquellos que escapen a sus términos,
cuando todo parece evaporarse en lo eterno,
seguro renaces en el otro extremo,
ya que el universo es longevo,
tanto como los dogmas del verbo...
todo parece ser razonable,
pero ella se sostiene en lo efímero,
cuando comienzas a aceptar las variables,
de aquello que excede tu tiempo,
poco a poco vas descubriendo,
que esta vida es apenas un sueño,
cuya gracia consiste en ser dueño,
de aquello que se licúa en lo eterno,
de allí que no haya normas,
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donde la explicación halle su horma,
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quien se sostiene en los axiomas,
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así como los líquidos no son tan sólidos,
todo depende de las capacidades,
que no dependen del ojo,
de allí que no haya cerrojo,
que los espíritus no atraviesen,
cuando el alma se enaltece,
en humildades cultivadas,
suele alcanzar horizontes,
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por ello debes guiarte,
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existe más allá de tus días.
SEPTIEMBRE 11, 2012.-
DEDICADO A todos aquellos que han visto frustrados sus destinos por imperio de las "razones" irracionales de los fundamentalismos del hombre, expresados a través de sus miserias humanas, las soberbias de los poderes y los desprecios consecuentes con obsecuencias y falsos deberes. Es prudente reconocer a tiempo, que al quitar a otro su circunstancia, así tanto como su vida, no sólo se estará insultando al verbo, sino a la gracia asistida, lo cual por nobleza que obliga, más tarde dará lugar a que se padezca lo mismo. La vida guarda un sólo ritmo, que el ser humano viene negando, de allí que las señales lo estén convocando a revisar cada uno de sus pasos... todo aquello que deseas o envidias, terminan condenando al propio fracaso. Cada vez que un hombre roba la gracia de la vida a un prójimo, abre una paradoja fundamental que afecta el equilibrio cuántico diseñado y acunado por el verbo... y dicha oscilación transforma los cursos y los ciclos de las almas entre el aquí y el allá, afectando dimensiones, equilibrios, armonías y hasta geometrías. Pretender que en la química no hay alquimias, es negar las esencias de las sabidurías..., algo que se ubica más allá de las ciencias en sus días. el dispensador.
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