Una rara 'teoría de tríos' de un físico soviético se confirma 40 años después

sábado, 31 de mayo de 2014

Una rara 'teoría de tríos' de un físico soviético se confirma 40 años después

Más de 40 años después de que un físico soviético propusiera una descabellada teoría sobre tríos de partículas que pueden ordenarse en una 'configuración infinita', científicos han publicado pruebas convincentes de que este estado de materia existe.

En 1970, Vitali Efímov estaba variando las ecuaciones de la mecánica cuántica en un intento de calcular el comportamiento de los sistemas de tres partículas, como protones y neutrones en los núcleos atómicos, cuando descubrió una ley que se refería no sólo a los ingredientes nucleares, sino también, bajo las condiciones adecuadas, a cualquier trío de partículas en la naturaleza.

Aunque la mayoría de las fuerzas actúan entre pares, como los polos de un imán o como un planeta y su estrella, Efímov identificó un efecto que requiere tres componentes para entrar en acción y formar un estado estable.

Usando partículas, Efímov teorizó un análogo mecánico-cuántico a los anillos borromeos (o nudo borromeo), símbolo que describe tres anillos unidos entre sí ninguno de los cuales puede unirse sin el tercero. Este símbolo ha sido utilizado desde la antigüedad para simbolizar la unión en varios contextos y hasta en la cristiandad, como alegoría de la Santísima Trinidad.


Los anillos borromeos como símbolo de la Trinidad cristiana en un manuscrito del siglo XIII

El 'trímero' de Efímov podría consistir en un trío de protones, una molécula triatómica o cualquier otro conjunto de tres partículas, siempre y cuando sus propiedades se sintonicen a los valores correctos. Además, este hipotético estado de la materia tendría una insólita característica: la capacidad de variar en tamaño desde prácticamente infinitesimal al infinito.

Son como las capas de una cebolla. Uno ve moléculas en una sola capa. Al pelar la capa uno ve que hay una molécula 22,7 veces más pequeña. Cada vez que se desprenda una capa, se encuentra otra molécula
"Son como las capas de una cebolla. Uno ve moléculas en una sola capa. Al pelar la capa uno ve que hay una molécula 22,7 veces más pequeña. Cada vez que se desprenda una capa, se encuentra otra molécula", dijo Randy Hulet, físico de la Universidad de Rice en Houston. Este número, el 22,7, denominado 'factor de escala', surgió de las matemáticas tan inexplicablemente como el número Pi.

El llamado 'estado de Efímov' sólo ocurre a temperaturas ultra frías, como 10.000 millonésimas de grado sobre el cero absoluto. Durante décadas, nadie sabía si la teoría describe a una materia real ya que no era posible demostrar el fenómeno en un laboratorio.

En 2006, los físicos de la Universidad de Innsbruck, en Austria, lograron superenfriar tres átomos de cesio que de hecho sí lograron formar la configuración tal y como predijo Efímov. Pero no se pudo comprobar la parte más extraña de la teoría del físico soviético: la escala 22,7.

Ocho años más tarde, tanto el equipo científico de Austria como un grupo liderado por Matthias Weidemüller, de la Universidad de Heidelberg, logró observar trímeros de Efímov de tres tamaños diferentes, cada uno formado por dos átomos de cesio y un átomo de litio mucho más ligero, publicó el portal The Wired.



El 'estado de Efímov' todavía requiere una mayor investigación, pero revela la ley de la interacción de las moléculas en el universo según una progresión geométrica de cada vez más enormes tríos de partículas, que se extienden en una secuencia teóricamente infinita de la escala cuántica (si las partículas están lo suficientemente frías) hasta el tamaño del universo y más allá.