Las Partículas Caminan A Través De Las Paredes Mientras Los Físicos Observan

{h1}

Los físicos han medido la sincronización del extraño fenómeno de tunelización cuántica que permite que las partículas pasen a través de las paredes.

A veces, las partículas pueden pasar a través de las paredes.

Aunque suene a ciencia ficción, el fenómeno está bien documentado e incluso se entiende bajo las reglas extrañas que gobiernan el mundo microscópico llamado mecánica cuántica.

Ahora, los científicos han medido la sincronización de este truco de paso a través de las paredes con más precisión que nunca antes, e informan sus resultados en el número de hoy (17 de mayo) de la revista Nature.

El proceso se denomina tunelización cuántica y se produce cuando una partícula atraviesa una barrera que aparentemente no debería poder. En este caso, los científicos midieron los electrones que escapaban de los átomos sin tener la energía necesaria para hacerlo. En el mundo normal que nos rodea, esto sería como un niño saltando en el aire, y de alguna manera despejando toda la casa. [Gráfico: Las partículas más pequeñas de la naturaleza explicadas]

La tunelización cuántica es posible debido a la naturaleza ondulatoria de la materia. Por más confuso que parezca, en el mundo cuántico, las partículas a menudo actúan como olas de agua en lugar de bolas de billar. Esto significa que un electrón no existe en un solo lugar en un solo momento y con una sola energía, sino más bien como una ola de probabilidades.

"Los electrones se describen mediante funciones de onda que se extienden suavemente desde el interior hacia el exterior de los átomos; parte del electrón está siempre fuera del átomo", explica el físico Manfred Lein de Leibniz Universität Hannover en Alemania en un ensayo que lo acompaña en el mismo número de Nature..

Ahora, los físicos dirigidos por Dror Shafir del Instituto de Ciencia Weizmann de Israel han llevado a los electrones a salir de los átomos, y miden cuándo lo hacen dentro de 200 attosegundos (un attosegundo es 10-18 segundos, o 0.000000000000000001 segundos).

Los investigadores utilizaron una luz láser para suprimir la barrera de energía que normalmente atraparía un electrón dentro de un átomo de helio. Este láser redujo la fuerza de la barrera lo suficiente para que un electrón no tuviera la energía necesaria para escapar del átomo, pero podría hacer trampa y atravesar el túnel. (El láser también empuja el electrón de nuevo a su átomo principal después de que se desconecte).

"Conocemos los túneles de electrones en una ventana muy corta", dijo Nirit Dudovich, del Weizmann Institute, miembro del equipo experimental. "Estamos tratando de rastrear hasta el punto donde el electrón dejó la barrera y decir exactamente cuándo, durante el ciclo, el electrón dejó la barrera".

Para medir esto, los físicos buscaron el fotón de luz producido cuando un electrón se unió al átomo después de atravesar el túnel. En algunos casos, los científicos utilizaron un láser para expulsar al electrón, evitando que se recombinara con el átomo.

"Es una patada que depende del tiempo", dijo Dudovich a WordsSideKick.com. "Eventualmente, nos dice algo sobre el punto donde se liberó el electrón. El resultado es que la tunelización ocurre en menos de unos pocos cientos de attosegundos".

Esta es la primera vez que los científicos han podido señalar cuándo un electrón ha hecho un túnel a través de un átomo. Anteriormente, los cálculos teóricos habían predicho la sincronización de la tunelización cuántica, pero nunca antes se había medido directamente con esta precisión.

Los hallazgos podrían ayudar a los científicos a comprender otros procesos súper rápidos que dependen de la tunelización cuántica.

"Sabemos que este fenómeno inicia muchos procesos rápidos, que son de naturaleza muy básica", dijo Dudovich. "Entonces podemos pensar en esto como realmente medimos el primer paso en muchos procesos en la naturaleza".

Puede seguir a la escritora senior de WordsSideKick.com, Clara Moskowitz en Twitter @ClaraMoskowitz. Para más noticias científicas, sigue a WordsSideKick.com en twitter @viveza.


Suplemento De Vídeo: Solución de problemas de equilibrio traslacional ejemplo 5 de 9 | Primera ley de Newton - Vitual.




Investigación


5 Parásitos Alienígenas Y Sus Contrapartes Del Mundo Real
5 Parásitos Alienígenas Y Sus Contrapartes Del Mundo Real

¿Cómo Evitó Lance Armstrong Una Prueba De Dopaje Positivo?
¿Cómo Evitó Lance Armstrong Una Prueba De Dopaje Positivo?

Noticias De Ciencia


Mona Lisa: ¿Unos Pocos Pies Debajo Del Concreto?
Mona Lisa: ¿Unos Pocos Pies Debajo Del Concreto?

Experiencia De Rastreo De La Piel: Caterpillar Da A La Mujer Urticaria
Experiencia De Rastreo De La Piel: Caterpillar Da A La Mujer Urticaria

Ratones Cálidos Y Cómodos Hacen Mejores Muestras De Laboratorio
Ratones Cálidos Y Cómodos Hacen Mejores Muestras De Laboratorio

¿Pueden Las Máquinas Ser Creativas? Conoce A 9 Ai 'Artistas'
¿Pueden Las Máquinas Ser Creativas? Conoce A 9 Ai 'Artistas'

Un Estudio Asombroso Sugiere Que Los Extraterrestres Pueden Reorganizar Estrellas Para Combatir La Energía Oscura
Un Estudio Asombroso Sugiere Que Los Extraterrestres Pueden Reorganizar Estrellas Para Combatir La Energía Oscura


ES.WordsSideKick.com
Reservados Todos Los Derechos!
La Reproducción De Cualquier Permitió Sólo Prostanovkoy Enlace Activo Al Sitio ES.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ES.WordsSideKick.com