Pyotr
Kapisa, John F. Allen y Don Misener en 1937, y Fritz London en 1938, pueden
considerarse los precursores del estudio de lo que ahora llamamos superfluidos. Descubrieron que el helio
líquido, por debajo de la temperatura lambda (-271º C), está
formado por dos partes: un fluido normal con las características del helio y un
superfluido
con viscosidad virtualmente igual a cero. La misteriosa transición entre el
fluido normal y el superfluido tiene lugar cuando los átomos constituyentes de
ambos, empiezan a ocupar el mismo estado cuántico. De esta manera, sus
funciones de onda se solapan.
El
fenómeno de la superfluidez puede
observarse en muchas sustancias, pero de preferencia suele estudiarse en el
helio-4, el isótopo más común del helio y el más abundante en la naturaleza. El
helio-4 posee dos protones, dos neutrones y dos electrones. Por debajo de una
temperatura crítica extremadamente baja (-271º C), a la que se denomina temperatura
lambda, el helio-4 en estado líquido adquiere de repente la propiedad
de fluir sin aparente fricción. También adquiere una conductividad térmica
millones de veces superior a la del helio líquido normal, y mucho mayor que la
de los mejores conductores metálicos. La explicación a este fenómeno, de muy
difícil encaje tanto en la mecánica de los fluidos, como en las leyes
físico-químicas generales, hay que buscarla en la singular mutación de su
naturaleza atómica. De alguna forma los átomos pierden su identidad individual
y se comportan como una entidad mayor y difusa.
fuente: cienciaexplicada.com |
Los
superfluidos manifiestan un comportamiento
que puede calificarse de inquietante. Se diría que son líquidos con voluntad
propia, que parecen reptar en sus recipientes, moverse de manera caprichosa,
trepar por las paredes desafiando la gravedad, e introducirse por cualquier
grieta o resquicio. Si hacemos girar el recipiente, el superfluido
permanece inmóvil. Introduce la cucharilla en tu taza de café, y dale vueltas:
el remolino se detendrá por completo al cabo de pocos minutos. Sin embargo, si
pruebas a hacer lo mismo con una taza de helio superfluido, tus descendientes
podrían acercarse a ella dentro de mil años, y el helio seguiría dando vueltas.
El superfluido carece por completo de
viscosidad interna, y teóricamente podría seguir girando eternamente.
Dado
que los superfluidos son capaces de
“explorar” microfisuras y poros microscópicos, introduciéndose en ellos,
resultan muy útiles para detectar fallos en una amplia gama de materiales,
objetos y equipos de precisión, como los que se diseñan para formar parte de los
programas espaciales. Sus posibles aplicaciones en medicina aun pertenecen a la
ciencia-ficción, pero todo se andará. El profe Bigotini os invita, como
siempre, a que como los superfluidos, exploréis a fondo los
recovecos y los más angostos resquicios. Recordad que el pensamiento creativo y
crítico es el único pensamiento libre. No existe otro camino que conduzca al
progreso.
En
estos tiempos se necesita mucho ingenio para cometer un pecado original.
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