Un nuevo estado de la materia acaba de ser descubierto

Un estudio revela un nuevo estado de la materia, por increíble que parezca.

En el colegio nos enseñaron que la materia puede estar en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso, y que conforme variábamos la temperatura podíamos pasar una materia de un estado a otro.

Esa es la explicación más simple posible de los estados de la materia, pero en realidad esos tres no son los únicos estados que existen. También está el plasma, por ejemplo, pero además los científicos han descubierto varios estados mas, tantos que ya no los podemos contar con una sola mano.

El líquido cuántico de espín, un líquido sólo en nombre

Y luego tenemos los estados teóricos, esos que no se han podido demostrar aún pero que la física teórica nos dice que son posibles. En muchos casos los científicos llevan décadas buscando maneras de demostrar su existencia; a veces lo consiguen, la mayoría de las veces no, pero eso no les detiene en su búsqueda.

Ahora los investigadores del Oak Ridge National Laboratory y de la Universidad de Cambridge han revelado que han conseguido capturar un estado de la materia que fue teorizado en 1973 por el físico Phil Anderson: el líquido cuántico de espín.

Ojo, aunque veamos “líquido” en el nombre, no es el mismo tipo de líquido como podría ser el agua, por ejemplo. En vez de eso, estamos a un nivel muy pequeño; tanto, que los electrones, las que otrora se creían que eran las piezas fundamentales de la materia, son demasiado grandes.

Así es el nuevo estado de la materia

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El truco está en verlo todo en 2D; en el estado líquido cuántico de espín, los electrones están dispersos y fracturados, y forman un material en dos dimensiones, curiosamente similar al grafeno. Debido al estado desordenado en el que se encuentra, recibe el nombre de “líquido”, en comparación con otros estados cuánticos de espín.

Este estado desordenado cobra especial importancia cuando bajamos la temperatura. Normalmente en los materiales magnéticos los electrones se alinean en una misma dirección cuando se alcanzan temperaturas suficientemente bajas, actuando como imanes, de tal manera que todos los polos magnéticos norte de los electrones apuntan en una misma dirección.

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En el estado líquido cuántico de espín esto no sucede, incluso si enfriamos el material al cero absoluto; en vez de eso, se forma una especie de “sopa” en la que los polos apuntan en diferentes direcciones dependiendo de las fluctuaciones cuánticas.

En Omicrono estamos preparando un reportaje más a fondo de este descubrimiento, pero por ahora lo interesante es quedarse con el hecho de que más de 40 años después, se ha confirmado un nuevo estado de la materia que puede ayudarnos a comprender mejor la física cuántica.