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¿La luz en una botella?

Estimada familia de Barinas, un grupo de científicos de la Universidad de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha dado el primer paso para construir, en un futuro, un objeto muy parecido a la espada láser de Luke Skywalker. No es ciencia ficción. Lo que ya han conseguido estos investigadores es poner patas arriba lo que hasta ahora creíamos sobre la luz, porque han creado nada menos que una nueva forma de materia con moléculas de luz.

Por primera vez, los investigadores han logrado unir unos fotones con otros para formar moléculas que dan forma a un estado de la materia que, hasta ahora, era un juego puramente teórico. Según Mikhal Lukin, profesor de Física en Harvard y coautor del estudio, el descubrimiento va en contra de décadas de conocimientos comúnmente aceptados sobre la luz. Hasta ahora, los fotones se habían descrito como partículas sin masa que no interactúan entre sí, de tal forma que si cruzamos dos rayos láser simplemente se atraviesan el uno al otro.

Sin embargo, los científicos describen en la revista Nature unas “Moléculas fotónicas” que no se comportan como los láseres tradicionales, sino como algo que solo hemos visto en las películas: la espada láser. Lo que se ha logrado es crear un tipo especial de medio en el que todos los fotones interactúan entre sí tan fuertemente que comienzan a actuar como si tuvieran masa, hasta unirse para formar moléculas. Este tipo de estado de enlace fotónico ha sido discutido teóricamente durante bastante tiempo, pero nunca se había observado. No es una analogía inapropiada comparar esto con espadas láser de la Guerra de las Galaxias.  Cuando estos fotones interactúan unos con otros se presionan y desvían, de forma similar a lo que vemos en las películas.

Para conseguir estos fotones tan especiales, los investigadores recurrieron a condiciones extremas. Primero, bombardearon átomos de rubidio en una cámara de vacío, entonces utilizaron el láser para enfriar la nube de átomos solo unos pocos grados por encima del cero absoluto. Usando pulsos de láser extremadamente débiles, dispararon fotones individuales en la nube de átomos. A medida que el fotón se mueve a través de la nube, su energía es entregada átomo a átomo, hasta salir de la nube con el fotón.

Cuando el fotón abandona el medio, su identidad se conserva. Es el mismo efecto que vemos con la refracción de la luz en un vaso de agua. La luz entra en el agua, y entrega parte de su energía al medio, en el que existe como luz y materia acoplados entre sí, pero cuando sale sigue siendo luz. El proceso en la nube de átomos es el mismo, pero más extremo.

Cuando Lukin y sus colegas dispararon dos fotones en la nube, se sorprendieron al verlos salir juntos, como una sola molécula.  Lo hicieron por diversión, y para empujar las fronteras de la ciencia pero tiene repercusiones, ya que los fotones pueden ser el mejor medio de agrupación para transmitir información cuántica. El sistema podría ser útil incluso en la computación clásica, teniendo en cuenta los grandes desarrollos a los que se enfrentan los fabricantes de chips. Además, algún día podría servir para crear estructuras tridimensionales complejas, como cristales, hechos solo con luz. ¿Podemos aspirar a comprarnos un sable de luz y convertirnos en Jedi? Más bien no. Para obtener sus resultados los científicos crearon condiciones muy especiales que no existen naturalmente. Todavía no se sabe para qué será útil, pero es un nuevo estado de la materia, por lo que hay esperanzas de que surjan nuevas aplicaciones a medida que se vaya estudiando sus propiedades. Es posible que en un futuro lejano podamos comprar la luz... en una botella.

Compilado por el equipo de Barinas.net.ve

El hogar virtual de la familia de Barinas

Referencias

http://www.abc.es/20111121/ciencia/abci-confirmado-cientificos-crean-nada-201111211040.html

http://www.abc.es/ciencia/20130926/abci-cientificos-crean-forma-materia-201309261607.html

http://www.diariouno.com.ar/afondo/Crean-una-nueva-forma-de-materia-similar-a-un-sable-de-luz-de-Star-Wars-20130927-0017.html

Imagen

http://actualidad.rt.com/ciencias/view/106917-materia-sable-luz-star-wars-crear-jedi

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