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Martes, 30 septiembre 2014
Física

Primera evidencia directa de “simetría de espín” en átomos

Confirmando una exótica teoría de la física cuántica, un equipo de físicos liderados por Ana María Rey y Jun Ye, del JILA (un instituto conjunto del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, y la Universidad de Colorado en Boulder), en Estados Unidos, ha observado la primera evidencia directa de simetría en las propiedades magnéticas (o "espines" nucleares) de los átomos. El hallazgo podría conducir a beneficios prácticos tales como la capacidad de entender mejor materiales exóticos que presentan fenómenos como la superconductividad (corriente eléctrica que fluye sin resistencia) y el del cambio drástico en el flujo eléctrico en presencia de un campo magnético.

 

El hallazgo fue posible gracias al láser ultraestable usado para medir propiedades del reloj atómico más preciso y estable del mundo.

 

La existencia de esta "simetría de espín" en átomos tendrá repercusiones notables en la ciencia de los materiales, ya que puede dar lugar a comportamientos inesperados en la materia en el ámbito de la mecánica cuántica.

 

Gracias a la precisión de ese reloj atómico, ha sido posible examinar el fenómeno.

 

[Img #22582]

 

Muchos de los intentos hechos por físicos de todas partes del mundo de documentar la simetría cuántica se han basado en analizar si ciertas propiedades fundamentales siguen siendo las mismas a pesar de que las partículas rastreadas hayan sido sometidas a ciertos fenómenos. Por ejemplo, la materia y la antimateria demuestran una simetría fundamental: La antimateria se comporta en muchos aspectos como la materia normal, a pesar de que las cargas de los positrones (antielectrones) de la primera están invertidas con respecto a los electrones de la segunda. En cierto sentido, materia y antimateria son como una imagen y su reflejo en un espejo.

 

Para detectar la simetría de espín, los investigadores del JILA utilizaron un reloj atómico que incorpora entre 600 y 3.000 átomos de estroncio atrapados por luz láser. Los átomos de estroncio tienen 10 posibles configuraciones de espín nuclear, que influyen en el comportamiento magnético.

 

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