{"id":72756,"date":"2025-04-21T00:15:50","date_gmt":"2025-04-21T05:15:50","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=72756"},"modified":"2025-04-21T00:15:51","modified_gmt":"2025-04-21T05:15:51","slug":"asombroso-experimento-revela-por-primera-vez-la-lluvia-cuantica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2025\/04\/21\/asombroso-experimento-revela-por-primera-vez-la-lluvia-cuantica\/","title":{"rendered":"Asombroso experimento revela por primera vez la “lluvia cu\u00e1ntica”"},"content":{"rendered":"\n

Por m\u00e1s\u00a0extra\u00f1as y \u00fanicas<\/a>\u00a0que parezcan las leyes del reino cu\u00e1ntico en nuestra experiencia cotidiana, de vez en cuando los experimentos detectan fen\u00f3menos que parecen ajenos y, al mismo tiempo, inquietantemente familiares. Por primera vez, se ha visto c\u00f3mo las gotas se rompen y forman una “lluvia cu\u00e1ntica” en un fluido ultrafr\u00edo y degenerado de is\u00f3topos de potasio y rubidio, uniendo el mundo cl\u00e1sico de la din\u00e1mica de fluidos con el paisaje et\u00e9reo de los gases at\u00f3micos. Un equipo de investigadores de Espa\u00f1a e Italia analiz\u00f3 las propiedades del gas at\u00f3mico fragmentado, ampliando el conocimiento actual sobre c\u00f3mo se comportan los l\u00edquidos cu\u00e1nticos de maneras que podr\u00edan ayudarnos a manipular mejor su actividad.<\/p>\n\n\n\n

“Nuestras mediciones no solo hacen avanzar la comprensi\u00f3n de esta fase l\u00edquida ex\u00f3tica, sino que tambi\u00e9n demuestran la posibilidad de crear conjuntos de gotas cu\u00e1nticas para futuras aplicaciones en tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas”,\u00a0dice<\/a>\u00a0Luca Cavicchioli, primer autor del estudio y f\u00edsico de materia condensada del Instituto Nacional de \u00d3ptica de Italia.<\/p>\n\n\n\n

Ver c\u00f3mo una tormenta lanza una lluvia de gotas de agua contra el cristal de una ventana es poes\u00eda escrita con apuntes de f\u00edsica. Cada esfera l\u00edquida est\u00e1 unida por una capa de tensi\u00f3n superficial, que se fusiona, se divide y se vuelve a fusionar a medida que la gravedad las arrastra zigzagueando por el cristal a trompicones. Estos movimientos son en gran medida el resultado de un tira y afloja entre fuerzas moleculares en lo que se conoce como la\u00a0inestabilidad Plateau-Rayleigh<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

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Gotas de lluvia sobre el cristal de una ventana. Joshua_seajw92\/Canva<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Un desequilibrio sutil en las cargas distribuidas entre los \u00e1tomos de hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno del agua crea un efecto dipolar, que empuja y atrae las cargas en el agua y el vidrio para dividir las gotas m\u00e1s grandes en gotas m\u00e1s peque\u00f1as o para agregar las m\u00e1s peque\u00f1as en perlas gruesas y h\u00famedas que mantienen el \u00e1rea de la superficie en un m\u00ednimo absoluto. Mientras que los \u00e1tomos de ox\u00edgeno e hidr\u00f3geno en las mol\u00e9culas de agua son sistemas distintos de electrones y part\u00edculas nucleares,\u00a0los \u00e1tomos en un gas ultrafr\u00edo<\/a>\u00a0pierden su identidad. Predominan las probabilidades cu\u00e1nticas, dispersando los\u00a0bosones<\/a>\u00a0en una sola nube donde el concepto de part\u00edcula puntual deja de tener sentido.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, esto no significa que no existan intereses contrapuestos en el gas at\u00f3mico. A diferencia del promedio de energ\u00eda en la nube, existen fluctuaciones en las soluciones a la disposici\u00f3n potencial de la nube, lo que crea un impulso repulsivo en lo que se conoce como\u00a0correcci\u00f3n Lee-Huang-Yang<\/a>. Esta tensi\u00f3n tambi\u00e9n puede provocar que los gases at\u00f3micos se desintegren brevemente en gotitas m\u00e1s peque\u00f1as, que var\u00edan en tama\u00f1o y forma dependiendo de los bosones y estados de las part\u00edculas que componen el gas. Las gotitas cu\u00e1nticas<\/a>\u00a0ya se han visto y estudiado antes, aunque su breve existencia ha hecho que sea dif\u00edcil estudiarlas.<\/p>\n\n\n\n

Los investigadores detr\u00e1s de este nuevo experimento comenzaron con observaciones de gotitas cu\u00e1nticas que persist\u00edan durante decenas de milisegundos en nubes ultrafr\u00edas de potasio-41 y rubidio-87, lo que les dio un punto de partida potencial para realizar experimentos. Al liberar el l\u00edquido cu\u00e1ntico en un canal llamado gu\u00eda de ondas que restring\u00eda la naturaleza ondulatoria de la mezcla, descubrieron que se formaban m\u00faltiples gotas: una verdadera “lluvia” de actividad.<\/p>\n\n\n\n

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a) Esquema de la configuraci\u00f3n del experimento. b) Cronometraje de las inestabilidades introducidas en el gas de la ultranube para la fragmentaci\u00f3n. c) Datos de absorci\u00f3n de potasio, que muestran el tiempo de fragmentaci\u00f3n en milisegundos. Cavicchioli et al.,\u00a0
Physical Review Letters, 2025.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Las formas que adoptaron los fragmentos dependieron de su confinamiento en un estado fundamental de energ\u00eda, y sus longitudes estuvieron determinadas por variaciones en el n\u00famero de \u00e1tomos. La din\u00e1mica de los resultados del experimento fue predicha por la teor\u00eda, dando a los investigadores una base emp\u00edrica para nuevas herramientas que podr\u00edan ayudarlos a entender mejor c\u00f3mo los efectos cu\u00e1nticos reflejan fen\u00f3menos en nuestra vida cotidiana.<\/p>\n\n\n\n

“Al combinar experimentos con simulaciones num\u00e9ricas, pudimos describir la din\u00e1mica de ruptura de una gota cu\u00e1ntica en t\u00e9rminos de inestabilidad capilar”, afirma<\/a> la f\u00edsica Chiara Fort de la Universidad de Florencia.<\/p>\n\n\n\n

“La inestabilidad de Plateau-Rayleigh es un fen\u00f3meno com\u00fan en los l\u00edquidos cl\u00e1sicos, tambi\u00e9n observado en el helio superfluido, pero todav\u00eda no en los gases at\u00f3micos”.<\/p>\n\n\n\n

Esta investigaci\u00f3n fue publicada en\u00a0Physical Review Letters<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Science Alert<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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