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Ciencia

Científicos descubren la “partícula del demonio” que podría revolucionar la física

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Un equipo de físicos de la Universidad de Illinois ha encontrado una extraña partícula sin masa que podría ayudar a entender los misterios de los superconductores y la gravedad. Se trata del plasmón “demonio”, una onda de electrones que se comporta como una partícula y que fue predicha por primera vez hace 70 años por el físico David Pines.

¿Qué es el plasmón “demonio”?

El plasmón “demonio” es una cuasipartícula, es decir, una entidad que surge de la interacción de otras partículas y que tiene propiedades similares a las de una partícula real. En este caso, el plasmón “demonio” se forma cuando los electrones de un material se acoplan entre sí y crean una onda colectiva que se propaga por el material.

Lo que hace especial al plasmón “demonio” es que no tiene masa, ni carga eléctrica, ni interacción con la luz. Esto significa que puede existir a temperatura ambiente y viajar a velocidades cercanas a la de la luz. Además, el plasmón “demonio” podría ser el responsable de algunos fenómenos físicos que aún no se comprenden bien, como la superconductividad y la gravedad.

¿Cómo se descubrió el plasmón “demonio”?

El descubrimiento del plasmón “demonio” fue accidental, según explicó el físico Peter Abbamonte, líder del equipo de investigación. Los científicos estaban estudiando un material llamado rutenato de estroncio (Sr2RuO4), que tiene propiedades similares a las de los superconductores de alta temperatura, pero que no llega a serlo.

Para analizar las propiedades electrónicas del material, los investigadores usaron una técnica llamada espectroscopía de pérdida de energía de electrones (EELS), que consiste en disparar electrones al material y medir la energía que pierden al interactuar con él. Así, pudieron observar directamente las ondas de electrones que se formaban en el material, incluyendo el plasmón “demonio”.

¿Qué implicaciones tiene el hallazgo?

El hallazgo del plasmón “demonio” tiene el potencial de tener un gran impacto en la física de materiales y en otras ramas de la física. Por ejemplo, podría ayudar a entender cómo se produce la superconductividad, un fenómeno en el que algunos materiales conducen la electricidad sin resistencia ni pérdida de energía cuando se enfrían por debajo de cierta temperatura.

También podría arrojar luz sobre la gravedad, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza y la más débil y misteriosa de ellas. Algunos teóricos han propuesto que la gravedad podría ser explicada por la existencia de otra partícula sin masa llamada gravitón, que sería el portador de la fuerza gravitatoria. Sin embargo, el gravitón aún no ha sido detectado experimentalmente.

El plasmón “demonio” podría ser una pista para encontrar el gravitón, ya que ambos son partículas sin masa que podrían interactuar entre sí. De hecho, algunos modelos sugieren que el plasmón “demonio” podría ser un tipo especial de gravitón que solo existe en ciertos materiales.

¿Qué sigue?

El equipo de Abbamonte planea seguir investigando el plasmón “demonio” y sus posibles aplicaciones. Para ello, quieren estudiar otros materiales que podrían albergar esta partícula y comparar sus resultados con las predicciones teóricas. También quieren explorar las posibles conexiones entre el plasmón “demonio” y otros fenómenos físicos como el magnetismo y la topología.

El descubrimiento del plasmón “demonio” es un ejemplo más de cómo la física puede sorprendernos con nuevas entidades y fenómenos que desafían nuestra comprensión del mundo. Como dijo Abbamonte: “La naturaleza siempre tiene algo nuevo bajo la manga”.

Fuentes consultadas:

La imagen a sido utilizada sólo con fines ilustrativos.

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