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Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Universidad de Concepción

Nobel de Física 2016: Secretos exóticos de la materia

 

En Estocolmo tres británicos se llevaron el Premio Nobel de Física 2016, se trata de David J. Thouless, Frederick Duncan Haldane y John Michael Kosterlit, por sus estudios de física en materia condensada, en dónde revelaron “secretos exóticos de la materia”. Cabe destacar, que el comienzo de la investigación de los científicos que los llevó a recibir el galardón, se remonta a principio de la década de los setentas.

Según el comunicado emitido por la Real Academia de las Ciencias de Suecia los investigadores "Abrieron la puerta a un mundo desconocido en el que la materia puede asumir estados extraños", esto debido a que las teorías desarrolladas por los científicos, ayudan a entender fenómenos en los cuales la materia es expuesta a condiciones extremas, en estos adopta otros estados además de los clásicamente conocidos.

El camino para alcanzar el Nobel comenzó para Kosterlitz y Thouless en 1972, al identificar un tipo de transición en sistemas bidimensionales en los que los defectos topológicos desempeñan un papel fundamental. Más adelante, Thouless junto a Haldane, desarrollaron métodos teóricos para describir fases de la materia que no pueden ser identificadas por su pauta de ruptura de simetría.

Para el Dr. Aldo Delgado, docente del Departamento de Física, es necesario estudiar de manera excepcional los estados de materia exótica ya que “Estos solo pueden ser explicados mediante la mecánica cuántica como teoría básica. El gran logro de ellos, fue que lograron desarrollar herramientas matemáticas muy avanzadas basadas en el área de la topología matemática para explicar cambios de fase de esta materia exótica, con esto lograron explicar que es posible que aparezca súper conectividad en películas delgadas, además de la súper fluidez y otros fenómenos magnéticos”.

Cabe destacar que en física se habla usualmente de estados de la materia líquido, sólido y gaseoso, sin embargo, existen otros estados que son difíciles de encontrar en la naturaleza o que netamente son realizados de forma experimental, estos se denominan estados exóticos.

Según el profesor, “en base a lo que ellos hicieron hoy, es posible realizar mediciones ultra precisas en el campo magnético, también hay fenómenos que están relacionados con sus estudios como la magneto resistencia gigante que es una propiedad que puede ser empleada para almacenar información en dispositivos magnéticos”.

Respecto a los resultados de las investigaciones de los científicos, el Doctor considera que “quizás uno de los usos más interesantes de los resultados de estas investigaciones, es probablemente la posibilidad de realizar mediciones ultra precisas, por ejemplo cuando tú tienes cantidades muy pequeñas de algo y quieres conducir un análisis necesitar realizar mediciones ultra precisas porque tienes poco material (…), esto es posible gracias a las investigaciones que comenzaron hace 50 años”.

Además, es necesario considerar la utilidad que se desprende del trabajo de los nobel, para Delgado “una aplicación muy moderna respecto de los resultados de ellos es lo que se denomina hoy en día como computación cuántica topológica, que es la posibilidad de calcular haciendo uso de sistemas cuánticos mediante sus propiedades topológicas que es algo que se deriva de los estudios de los tres premios nobel”.

Por último, el profesor destacó la utilización comercial desprendida de las investigaciones realizadas por los físicos ganadores del premio nobel “Dejaron de ser estudios teóricos, tienen aplicaciones comerciales súper claras. Hoy en día se utilizan dispositivos superconductores que se aplican para medir campos magnéticos muy débiles y que tienen que ver con biología humana. Además existen aplicaciones comerciales en todos los dispositivos que utilizamos para almacenar información, como los discos duros de los computadores la tecnología más extendida, almacena información haciendo uso de campos magnéticos pequeños y esto es algo que se deriva de los estudios de estas tres personas”.





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