Como el ave Fénix: descubren partículas cuánticas que son básicamente inmortales.

En el mundo que vemos a diario la muerte es una sentencia inevitable, pero, a nivel cuántico, un grupo de partículas se rebelan contra el destino y parecen lograr la vida eterna. Al menos eso es lo que asegura un estudio reciente de científicos de la Universidad Técnica de Múnich (TUM), en Alemania.

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Las cuasipartículas renacen de entre sus restos, como un ave Fénix. ​

A escala subatómica, las leyes que rigen a los seres y objetos que podemos ver a simple vista se comportan de manera distinta y hacen posible que ocurran fenómenos que normalmente nos parecerían inconcebibles.

En su experimento, los físicos teóricos concluyeron que, bajo ciertas condiciones, un tipo de partículas, llamadas «cuasipartículas», cuando están a punto de descomponerse son capaces de reorganizarse y «renacer» en un ciclo que puede repetirse de manera infinita, tal como si fueran el equivalente cuántico de la legendaria ave fénix que se regenera a partir de sus cenizas.

«Hasta ahora, se asumía que las cuasipartículas que interactúan en sistemas cuánticos decaían después de cierto tiempo», dijo el físico Frank Pollman en un comunicado publicado el año pasado. «Ahora sabemos que ocurre lo contrario: las interacciones fuertes pueden incluso detener el deterioro por completo».

Las vibraciones de la red colectiva en los cristales, los llamados fonones, son un ejemplo de estas cuasipartículas, según el científico.

Inmortalidad

El concepto de cuasipartículas fue acuñado por el físico soviético ganador del premio Nobel Lev Davidovich Landau. El término se refiere a un grupo de partículas que debido a fuerzas electromagnéticas interactúan entre ellas y se comportan como si fueran una sola.

Hasta hace poco, no existían métodos numéricos ni computadoras lo suficientemente potentes para calcular las interacciones de las cuasipartículas, pero la nueva tecnología sí permite hacer esas simulaciones.

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A nivel cuántico las reglas son distintas al mundo que vemos a simple vista. «El resultado de la elaborada simulación: es cierto que las cuasipartículas se desintegran; empero, nuevas partículas idénticas emergen de los restos», explica Ruben Verresen, autor principal del estudio. «Si esta descomposición se da muy rápidamente, se producirá una reacción inversa después de un cierto tiempo y los residuos volverán a converger. Este proceso puede repetirse infinitamente…».

Entropia

En física hay un principio llamado «entropía», que sostiene que los fenómenos físicos son irreversibles. Eso explica, por ejemplo, que sea fácil que un vaso de vidrio se quiebre, pero es imposible que después vuelva a su estado original.

Entonces, si las cuasipartículas logran renacer luego de su deterioro, ¿quiere decir que violan el principio de la entropía? Según los físicos de la TUM, la respuesta es no.

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Las cuasipartículas interactúan y se comportan como si fueran una sola. ​

Según explican, esa infinita oscilación entre descomposición y renacimiento hace que la entropía no aumente ni disminuya, sino que se mantenga constante. Finalmente, los autores del estudio afirman que su hallazgo les brinda una nueva perspectiva para controlar y estabilizar la materia cuántica. Y aunque la investigación aún está en un nivel básico, los resultados podrían derivar en aplicaciones prácticas como, por ejemplo, la construcción de discos de almacenamiento perdurables para las computadoras cuánticas.