La sensibilidad de un microscopio, mejor hallazgo de 2004

La medición de un parámetro cuántico de un electrón individual, el espin, con un microscopio que combina dos avanzadas tecnologías de sensores -la resonancia magnética y la microscopía de fuerzas atómicas- merecen el primer puesto en la lista de los descubrimientos más destacados de 2004 según el Instituto Americano de Física (AIP). El dispositivo se denomina microscopio de fuerza de resonancia magnética (MRFM en sus siglas inglesas) y su objetivo final es trazar el mapa del interior de una muestra de material, ya sea la estructura de un complicado semiconductor o una biomolécula, con resolución de escala atómica. En total, el AIP resalta 25 descubrimientos o acontecimientos del mundo de la física en 2004, incluidos entre estos últimos la llegada de la misión espacial Cassini-Huygens a Saturno y el 50 aniversario del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) celebrado este año. Los 15 primeros seleccionados son:

- Microscopio MRMF.

Este sistema no había alcanzado hasta ahora una sensibilidad tan alta como para detectar la presencia del espin de un electrón. El logro llegó en julio pasado de la mano de investigadores del Centro IBM Almaden en San José (EE UU).

- Grandes galaxias

Cabía esperar que en el censo de las galaxias más lejanas, y por tanto más jóvenes, del universo, predominaran las pequeñas, calientes, azuladas. Sin embargo, un estudio realizado con el telescopio gigante Gemini, en Hawai, ha descubierto que poco tiempo después del Big Bang el universo ya tenía grandes galaxias elípticas, rojizas y maduras.

- Supersólido

Un supersólido de átomos de helio-4 que parecen comportarse como un superfluido en forma sólida fue presentado por científicos de la Penn State University (EE UU).

- Materia nuclear extrema

Científicos del Laboratorio de Brookhaven (EE UU) presentaron en enero resultados obtenidos en un colisionador de iones pesados que se consideran evidencias de la creación una forma extrema de materia nuclear. La explicación es que los efectos relativistas cuando un núcleo atómico viaja a velocidades próximas a la de la luz, más la proliferación de gluones (partículas que mantienen unidos los quarks en el núcleo atómico) pueden generar esta nueva forma de materia.

- Nueva materia atómica

Otro avance destacado por la AIP en este fértil campo de los nuevos estados de la materia es un condensado fermiónico jamás visto hasta ahora, una nueva forma de materia atómica lograda en la Universidad de Colorado.

- Elemento 115

Científicos rusos y estadounidenses descubrieron este año el elemento 115. Ellos crearon cuatro átomos del nuevo elemento haciendo chocar un haz de iones de calcio-48 contra un blanco de átomos de americio-243.

- Expansión del universo

Nuevas observaciones del telescopio espacial Hubble añadieron este año datos a favor de la expansión del universo, un sorprendente fenómeno que se vislumbró con estudios previos. Según estas observaciones, la expansión del universo no está ralentizándose tras el Big Bang inicial, como cabría esperar, sino que está acelerándose.

- Enfoque en materiales zurdos

Dos nuevos experimentos (realizados en Canadá y en Moscú) mostraron que es posible utilizar paneles planos -y no con la forma tradicional de las lentes- de materiales zurdos para enfocar la luz en un punto. El tamaño del punto es inferior a la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada en los experimentos. Los materiales zurdos tienen un índice de refracción negativo, lo que conduce a los nuevos efectos ópticos observados.

- Sedna, objeto como un planeta

Un objeto parecido a un planeta y bautizado Sedna es el cuerpo del sistema Solar más distante de la estrella descubierto hasta ahora. Sedna fue hallado por astrónomos de Caltech (EE UU). Se cree que tarda 10.500 años en cumplir una órbita alrededor del Sol y está actualmente a unos 13.000 millones de kilómetros de distancia. Los expertos creen que es más pequeño que Plutón y que puede tratarse del primero objeto visible de la nube de Oort.

- Imán de nanofoam

Un material de nanofoam, completamente hecho de átomos de carbono -considerados normalmente no magnéticos- se comporta como un material ferromagnéticos y además es un semiconductor, según experimentos realizados por un grupo internacional de investigadores.

- Unión con un fotón

La unión entre un fotón y un átomo atrapado ha sido directamente observada a por primera vez en un laboratorio de la Universidad de Michigan. Este tipo de unión sólo se había medido entre partículas de la misma especie, y el nuevo logro puede servir para establecer enlaces entre memorias cuánticas a distancia.

- Paridad

En un experimento de física de partículas se ha observado por primera vez un fenómeno denominado violación de paridad en un proceso de dispersión electrón-electrón, lo que permite a los científicos profundizar en la comprensión de la fuerza débil, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza.

- Agujeros en fluido

Unos agujeros persistentes se observaron en un fluido agitado (una mezcla de fécula de maíz y agua) en un ensayo hecho en la Universidad de Texas. Normalmente en un fluido se cierra inmediatamente cualquier agujero realizado en la superficie, pero en este caso los investigadores observaron la persistencia de los agujeros en la mezcla mientras se mantenía agitada.

- Acero amorfo

Científicos del Laboratorio de Oak Ridge (EE UU) lograron fabricar un acero amorfo -un viejo sueño de lo smetalúrgicos- el doble de resistente que el más fuerte acero convencional.

- Agua unidimensional

Una forma de agua unidimensional, consistente en un hilo de moléculas de agua confinadas en un nanotubo de carbono de pared simple, fue estudiada por científicos del Laboratorio Nacional Argone (EE UU). El resultado de esta nueva arquitectura fue la observación de un comportamiento similar al de los fluicos a temperaturas muy por debajo del punto de congelación del agua normal.