Agencias/Ciudad de México.- Por primera vez, un grupo de físicos ha registrado el paso de ondas sonoras a través de un fluido perfecto con la viscosidad más baja posible, reducida en condiciones de laboratorio hasta cuanto permiten las leyes de la mecánica cuántica, informó el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).
La grabación de este efecto suena como una ligadura ascendente de frecuencias y los investigadores también lo pusieron al alcance del público, al tiempo que la revista Science publicó un artículo sobre la importancia de este logro para la astrofísica.
Los autores estiman que su experimento puede ayudarnos a comprender algunas de las condiciones más extremas del universo, como las que hay dentro de las muy densas estrellas de neutrones o hubo en la ‘sopa’, como dicen los investigadores, del plasma de quarks y gluones que llenó el espacio en los años posteriores al Big Bang.
#ScienceMagazine Universal sound diffusion in a strongly interacting Fermi gas https://t.co/cJy7DD2TRw with direct implications for the structure of spinning neutron stars and the mechanism of transport in the quark-gluon plasma pic.twitter.com/v9d6cIStBp
— Francis Villatoro (@emulenews) December 4, 2020
“Es bastante difícil escuchar una estrella de neutrones”, comentó el físico Martin Zwierlein, miembro del equipo. “Pero ahora se podría imitar en un laboratorio usando átomos, agitar esa sopa atómica y escucharla y saber cómo sonaría una estrella de neutrones”.
El equipo destaca que el término ‘fluidos’ no se limita a los líquidos, sino abarca otros dos estados de la materia: el gas y el plasma. Sería fluido cualquier sustancia que no se comprime, sino se ajusta a la forma del recipiente, pero la fricción interna entre las capas del fluido difiere mucho estas sustancias. Unas pueden calificarse de muy viscosas, como la miel, mientras que otras, como el agua, son menos viscosas, aunque lejos del límite inferior.
En el helio sobreenfriado hasta el estado líquido, una fracción se convierte en un superfluido de viscosidad cero, pero esto todavía no es suficiente para considerar este gas estelar como un fluido ‘perfecto’, según los físicos. Y es porque requieren que satisfaga unas ecuaciones, con los menores valores de fricción y la viscosidad posibles.
Los investigadores optaron por enfriar 2 millones de átomos de litio-6 en un recipiente cilíndrico hasta casi el cero absoluto para reducir al mínimo la fricción, incluso cuando los láseres maximizaron el número de colisiones entre partículas, y mantener el elemento metálico en estado gaseoso con una densidad uniforme. Así, a -459,67 ºC se pudo conseguir la anhelada ‘perfección’ y poner a prueba sus propiedades físicas, como la capacidad de transmitir el sonido.
De esta manera se buscaron las resonancias acústicas, una amplificación en la onda sónica que se produce cuando su frecuencia coincide con la frecuencia de la vibración natural del medio, que en el experimento llevado a cabo en el MIT fue este fluido artificial.
