Un elemento químico capaz de comportarse como el vacío

El helio-3 es un raro isótopo de helio, en el que falta un neutrón. Se vuelve superfluido a temperaturas extremadamente bajas, permitiendo propiedades inusuales como la falta de fricción para objetos en movimiento que lo atraviesen.

Se pensaba que la velocidad de los objetos que se movían a través del helio-3 superfluido estaba fundamentalmente limitada a la velocidad crítica de Landau, y que si se superaba este límite de velocidad se destruiría el superfluido como tal. Experimentos anteriores en la Universidad de Lancaster en el Reino Unido revelaron que no es una regla estricta y que los objetos pueden moverse a velocidades mucho mayores sin destruir el frágil estado del superfluido.

Ahora, unos investigadores de esa universidad han profundizado en el análisis del fenómeno y creen que los nuevos datos obtenidos pueden servir de guía para lograr avances en la tecnología cuántica, incluyendo la computación cuántica, donde múltiples grupos de investigación ya se plantean la posibilidad de aprovechar algunas de las peculiaridades descubiertas en esta línea de investigación.

En el nuevo experimento, los investigadores enfriaron el helio-3 superfluido hasta una diezmilésima de grado centígrado por encima del Cero Absoluto.

El Cero Absoluto (unos 273 grados centígrados bajo cero) es la temperatura más fría que permiten las leyes de la física.

En el nuevo estudio, se ha profundizado en la extraña conducta del helio-3 superfluido, un material que en algunos aspectos se comporta como el vacío. (Imagen: Lancaster University)

Tras haber enfriado el helio-3 superfluido hasta tan cerca del Cero Absoluto, los autores del nuevo estudio movieron un cable a través del superfluido a una alta velocidad, y midieron cuánta fuerza se necesitaba para mover el cable.

El equipo integrado, entre otros, por Samuli Autti, Ash Jennings y Dmitry Zmeev, constató que el helio-3 superfluido se comporta como el vacío para un objeto que se mueva a través de él (al menos para uno con forma de cable o varilla) pese a ser un líquido relativamente denso. No hay ninguna resistencia al avance. “Es muy intrigante”, enfatiza Autti.

El estudio, titulado “Fundamental dissipation due to bound fermions in the zero-temperature limit”, se publicó en la revista académica Nature Communications. (Fuente: NCYT de Amazings)