Pulsos luminosos de láser produjeron una nueva materia, exótica y extraña, que apareció y desapareció rápidamente.
Un Experimento científico de Física utilizó pulsos de láser sobre un material combinado con los elementos del telurio y el lantano. El láser hizo cambiar la estructura de los electrones, generando el nuevo estado de la materia distinto a los que conocemos.
El experimento fue realizado por un grupo de científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), la Universidad de Harvard, la Universidad de Stanford, el Laboratorio Nacional de Aceleradores (SLAC) y el Laboratorio Nacional Argonne. El estudio experimentó con un material llamado tritelururo de lantano.
Láser para formar nuevos patrones de electrones
Al agregar energía a un material (como el calor) se produce un «desorden» en su estructura, como en el ejemplo del hielo, que al recibir calor se convierte en agua líquida. En el experimento actual no se vio ese desorden (se formaron nuevos patrones de electrones).
En este material de telurio y lantano se forman espontáneamente patrones de electrones en configuraciones similares a ondas en regiones de altas y bajas densidades. Esos patrones se denominan Ondas de densidad de carga u ODC. Es una densidad electrónica (de electrones).
Cuando este patrón cuántico de electrones es golpeado con un pulso de luz o láser ultrarápido, esas ondas de densidad de carga son aniquiladas, formando un nuevo patrón de ondas perpendicular (en ángulos rectos del patrón original).
Esta estructura electrónica nunca se había observado en este material. Algo espectacular es que solamente llegó a existir en un instante, ya que desapareció después de algunos picosegundos (¡billonésimas de segundo!). Sin embargo, mientras desaparecía, la densidad electrónica original se veía emerger de nuevo, así que solamente había estado como «escondida» o suprimida por la densidad que fue producida con el láser.
Varios estados de la materia, según la Física cuántica
Uno de los científicos del estudio, Nuh Gedik, explica que en materiales ordinarios, la densidad de electrones dentro del material se mantiene constante, pero en otros materiales los electrones se configuran en un patrón ODC con regiones variadas de baja y alta densidad. Eso sucede cuando esos materiales son enfriados hasta una temperatura específica. Nuh Gedik dijo en un comunicado:
Al golpear ese estado dominante con luz, tal vez esos otros estados puedan hacerse realidad (…) Normalmente, para cambiar el estado de un material, se pueden intentar cambios químicos, presión o campos magnéticos. En este trabajo estamos usando luz para hacer estos cambios.
En la Física cuántica se puede detectar esos varios estados de la materia, además de esa extraña acción de que un estado suprima a otro. Esto es un indicio fuerte de que podrían haber distintos estados de la materia escondidos en sustancias y materiales.
Todo material se mantiene estable al autoconfigurar todos sus átomos usando la menor energía posible, en un estado energético mínimo. Pero también podrían existir otras configuraciones, excepto que serían suprimidas o dominadas por la estructuración que utilice la menor energía.
Esta acción genera mucho debate y avidez por descubrir más sobre esa supresión de otras fases o estados (y que pueda revelar otros estados de la materia). Se necesita ir estudiando cuáles métodos podrán cambiar esos estados, como en el presente experimento con láser.
El estudio científico sido publicado en la revista Nature y se puede leer en el sitio web de pre-impresión arXiv.org.
Referencias: MIT.
