Investigadores lograron posicionar átomos en un estado de la materia considerado imposible durante más de cinco décadas. Desde que se propuso como una teoría en la época de la Rusia comunista, nadie se había aproximado tanto a crear un súper sólido, un estado donde la materia es rígida, pero aún fluye como si se tratara de un líquido superfluido.
Esencialmente aprendimos que la materia puede pasar por tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Existe uno más que acontece en condiciones normales, el plasma. Dentro de los laboratorios, los científicos lograron crear algunos extras, el Bose-Einstein y el tunneling, este último exclusivo del mundo cuántico, que contiene las partículas más pequeñas existentes en el Universo.
Durante más de cinco décadas la ciencia intentó forzar los átomos a asumir el estado de un supersólido. Primero, el material tendría que ser superfluido, es decir, un líquido con nula viscosidad. Supongamos que un jugo tuviera esa propiedad, y supongamos que lo revuelves dentro de una taza con una cuchara, el líquido se mantendría girando eternamente debido a la inercia y a la falta de resistencia.
Ya puedes ver que no son muchos los líquidos que cumplen las condiciones de los superfluidos: un compuesto en estado sólido que también tenga esta característica no sólo es difícil de imaginar, sino extremadamente complicado de poner en práctica. Una taza de jugo congelado que gira eternamente.
Aunque parece que la ciencia logró hacerlo por primera vez: no sólo en un experimento, sino en dos, en diferentes lugares del mundo. Una de estas hazañas se realizó en el MIT y otra, con una metodología totalmente distinta, en Zúrich, Suiza.
Condensados Bose-Einstein
Los dos equipos empezaron usando un compuesto en el quinto estado de la materia, el estado de Bose-Einstein. Emplearon una muestra de rubidio y disminuyeron su temperatura hasta que quedó muy cercana al cero absoluto en la escala de Kelvin, las condiciones más frías posibles en el Universo. Se convirtió en un condensado de Bose-Einstein.
En dicho estado, el frío es tan extremo que los átomos se congelan y les resulta imposible moverse. Acaban agrupándose, como un único súper átomo, pero conservan sus características de superfluidos. Debido a esto, se tiene un óptimo resultado para dar origen a un supersólido.
En Suiza, los investigadores pusieron el condensado en cámaras de resonancia óptica. Usaron los láseres del dispositivo para moldear el súper átomo en una estructura de cristal, completamente regular y rígida, indicando un estado sólido.
En el MIT, en los Estados Unidos, se combinó el láser y otros métodos de congelamiento para alcanzar el condensado – y en lugar del rubidio, emplearon átomos de sodio. Después, también para moldear su “gran átomo” de sodio fluido crearon una diferencia de densidad de átomos en diferentes regiones del condensado.
Aún resta la verificación independiente para corroborar la conclusión de estos dos experimentos, pero el hecho de que investigadores sin ninguna relación lograron resultados parecidos, refuerza la creencia en las evidencias de que creamos los primeros supersólidos de la historia.
Evidentemente el tema seguirá generando polémica – y es que parte de la comunidad científica no ve ningún problema con el método, pero se quejó de que hayan empleado condensados de Bose-Einstein en lugar de helio, como se propuso en la teoría original de los súper sólidos en la década de 1970. Parece que se asoma un Nobel.
