Qué
es y para qué sirve la "materia exótica", el descubrimiento por el
que tres científicos británicos ganaron el premio Nobel de Física 2016
http://www.bbc.com/mundo/noticias-37549666
Redacción
BBC
Mundo
4
octubre 2016
Michael
Kosterlitzal (izquierda), Duncan Haldane (centro) y David Thouless (derecha),
los ganadores del premio Nobel de Física 2016
¿Qué pasa en
un mundo desconocido en el que la materia puede asumir estados muy extraños?
Esta es la
premisa que mueve a los británicos David Thouless, Duncan Haldane y Michael
Kosterlitzal, que acaban de recibir el Premio Nobel de Física 2016.
El
Instituto Karolinska de Estocolmo, en Suecia, anunció este martes el galardón y dijo que los científicos
fueron premiados "por sus descubrimientos teóricos sobre las llamadas
transiciones de fases topológicas de la materia".
Thouless,
Haldane y Kosterlitza han estudiado más específicamente la "materia
exótica".
Si en un
principio este concepto puede sonar muy extraño, no es otra cosa que el estudio
en profundidad de lo que ocurre más allá
de los conocidos estados líquido, sólido y gaseoso
de las cosas que nos rodean.
Lo que les
interesó a estos científicos que trabajan en universidades de Estados Unidos
fue ver qué es lo que ocurre cuando la materia se somete a temperaturas extremadamente altas o bajas.
David
Thouless, Duncan Haldane y Michael KosterlitzImage copyrightNOBELPRIZE.ORG
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Los tres
científicos son de origen británico pero su trabajo lo han hecho en Estados
Unidos.
Es aquí
donde la materia adopta estados exóticos y abre las puertas a un mundo
desconocido (y aparentemente con muchas posibilidades).
Thouless,
Haldane y Kosterlitzal utilizaron métodos matemáticos avanzados para estudiar
estas facetas o estados inusuales de la materia.
Lo
"bi" y "uni" dimensional
Una vez que
se conoce el ambiente y las condiciones en que la materia existe, entonces es
posible estudiar la materia misma. Eso es lo que se conoce como topología: un campo de la matemática que describe las
propiedades que sólo cambian de forma escalonada.
Gracias a
ella, Kosterlitzal y Thouless demostraron en los años
70 que la superconductividad podía ocurrir a bajas temperaturas y así
lograron explicar el mecanismo que ocurre cuando esa propiedad desaparece a
altas temperaturas.
Computación
cuánticaImage copyrightTHINKSTOCK
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Con su
trabajo, los científicos demostraron lo que parecía imposible
Ambos
científicos se concentraron en el fenómeno dentro de las formas planas de la
materia, en superficies o capas que son tan finas que pueden considerarse como
bidimensionales.
(La
superconductividad es la capacidad intrínseca que poseen determinados materiales
para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en
determinadas condiciones).
Por su
parte, en los años 80 Haldane pudo determinar
cómo estos conceptos topológicos de cambios escalonados podían usarse para
entender las propiedades en las cadenas de pequeños
magnetos que se encuentran en algunos materiales.
Este
científico estudió materia que forma hilos tan delgados que pueden ser
considerados unidimensionales.
¿Para
qué sirve?
Si bien hace
tres décadas estos conceptos eran meramente teóricos, en la actualidad tienen
aplicaciones en el día a día, como el desarrollo de nuevas
generaciones de dispositivos electrónicos y superconductores.
"La
avanzada tecnología de hoy en día -como nuestras computadoras- se basa en
nuestra habilidad para entender y controlar las propiedades de los materiales
involucrados", explicó el profesor Nils Martenson, presidente interino del
Comité del Premio Nobel.
"Y los
laureados de este año, en su trabajo teórico, descubrieron una seria deregularidades totalmente inesperadas en el comportamiento
de la materia".
Mujeres
leyendo en tablets y teléfonosImage copyrightTHINKSTOCK
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El trabajo
de estos premios Nobel es vital en la vida moderna
Martenson
agregó que esto ha allanado el camino para el diseño de nuevos materiales con
propiedades novedosas.
"Hay
grandes esperanzas de que esto sea de gran importancia en la tecnología del
futuro".
"Este
puede ser el camino para construir computadoras
cuánticas", dijo por su parte Thouless en una llamada telefónica
que le hicieron desde el Instituto Karolinska.
Este
científico fue galardonado con la mitad del premio, mientras que la otra mitad
fue dividida entre Haldane y Kosterlitz.
La
distinción será entregada el 10 de diciembre.
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