sábado, 21 de julio de 2012

Superfluidos

     Antes del año 1877 muchos científicos aseguraban que los gases oxígeno, nitrógeno e hidrógeno no eran licuables. Planteado el desafío pronto distintos físicos lo aceptaron: la carrera para obtener temperaturas más bajas había comenzado. Lous Cailletet y Raoul Pictet pisaron la primera meta: licuaron el oxígeno a ciento ochenta y tres grados bajo cero, el nitrógeno a ciento noventa y seis bajo cero, y el aire, a una temperatura intermedia; para conseguir hidrógeno líquido, James Dewar debió bajar a doscientos cincuenta y tres grados; marca que superó Heike Kamerlingh Onnes, en 1908, quien, a menos doscientos sesenta y nueve, licuó al helio, un nuevo gas recién descubierto.

     Y a tan bajas temperaturas (la más baja posible, doscientos setenta y tres grados bajo cero, corresponde al cero absoluto) los físicos comenzaron a observar fenómenos raros. Los átomos del helio líquido se mueven, por mucho que los enfriemos; un efecto que contradice a la teoría clásica -según ella los átomos deberían permanecer inmóviles en el cero absoluto, debido a que carecen de energía cinética-, y avala la teoría cuántica, porque, para ella, los átomos nunca se hallan completamente quietos. El hecho de que el helio no se vuelva sólido al enfriarlo –otra manera de decir que los átomos no permanecen inmóviles- es la forma más simple de manifestar las consecuencias de las extrañas leyes de la mecánica cuántica.

     Lograda a temperaturas muy bajas, la superfluidez es otra manera, quizá la más espectacular, de que los objetos visibles manifiesten efectos cuánticos. El helio (por razones técnicas lo califico como cuatro) superfluido contradice la idea intuitiva de cómo debe comportarse un líquido; porque fluye sin esfuerzo a través de obstrucciones que retardarían el flujo de un líquido normal y porque se mueve desafiando las leyes del rozamiento: fíjese el perplejo lector que las corrientes de un superfluido persisten, no desaparecen, y que, si hacemos que una vasija con helio cuatro gire lentamente, observaremos que el líquido no participa en la rotación. Y no crea que acaba aquí el asunto; cuando los físicos comenzaron a trabajar con metales a temperaturas extremadamente bajas (la mitad de una mil millonésima de grado por encima de cero es la menor temperatura conseguida): ¡nueva sorpresa! La resistencia que presentan al paso de la corriente eléctrica desaparece: los metales se vuelven superconductores. Pero ésta ya es otra historia.

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