Los físicos de la Universidad Estatal de Washington han creado un fluido con masa negativa, que es exactamente como suena. Empújalo y, a diferencia de todos los objetos físicos del mundo que conocemos, no acelera en la dirección en que fue empujado. Acelerahacia atrás.
El fenómeno rara vez se crea en condiciones de laboratorio y se puede utilizar para explorar algunos de los conceptos más desafiantes del cosmos, dijo Michael Forbes, profesor asistente de física y astronomía de la WSU y profesor asistente afiliado en la Universidad de Washington.la investigación aparece hoy en la revista Cartas de revisión física , donde aparece como "Sugerencia del editor"
Hipotéticamente, la materia puede tener masa negativa en el mismo sentido que una carga eléctrica puede ser negativa o positiva. La gente rara vez piensa en estos términos, y nuestro mundo cotidiano solo ve los aspectos positivos de la Segunda Ley del Movimiento de Isaac Newton, en la cualuna fuerza es igual a la masa de un objeto multiplicada por su aceleración, o F = ma. En otras palabras, si empuja un objeto, acelerará en la dirección en que lo empuja. La masa acelerará en la dirección de la fuerza.
"Eso es lo que la mayoría de las cosas que estamos acostumbrados a hacer", dijo Forbes, insinuando la extrañeza por venir. "Con una masa negativa, si empujas algo, se acelera hacia ti".
Condiciones para masa negativa
Él y sus colegas crearon las condiciones para la masa negativa al enfriar los átomos de rubidio a un cabello por encima del cero absoluto, creando lo que se conoce como condensado de Bose-Einstein. En este estado, predicho por Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, las partículas se muevenextremadamente lento y, siguiendo los principios de la mecánica cuántica, se comportan como ondas. También se sincronizan y se mueven al unísono como lo que se conoce como un superfluido, que fluye sin perder energía.
Dirigidos por Peter Engels, profesor de física y astronomía de la WSU, los investigadores en el sexto piso de Webster Hall crearon estas condiciones usando láseres para reducir la velocidad de las partículas, haciéndolas más frías y permitiendo que las partículas calientes y de alta energía escapen como el vapor, enfriándoseel material más allá
Los láseres atraparon los átomos como si estuvieran en un recipiente de menos de cien micras de ancho. En este punto, el superfluido de rubidio tiene una masa regular. Romper el recipiente permitirá que el rubidio salga corriendo, expandiéndose como el rubidio en elel centro empuja hacia afuera
Para crear una masa negativa, los investigadores aplicaron un segundo conjunto de láseres que patearon los átomos de un lado a otro y cambiaron la forma en que giran. Ahora, cuando el rubidio sale lo suficientemente rápido, si se comporta como si tuviera masa negativa ". Una vez queempuje, acelera hacia atrás ", dijo Forbes, quien actuó como un teórico analizando el sistema." Parece que el rubidio golpea una pared invisible ".
Evitar defectos subyacentes
La técnica utilizada por los investigadores de WSU evita algunos de los defectos subyacentes encontrados en intentos anteriores de comprender la masa negativa.
"Lo primero aquí es el control exquisito que tenemos sobre la naturaleza de esta masa negativa, sin ninguna otra complicación", dijo Forbes. Su investigación aclara, en términos de masa negativa, un comportamiento similar visto en otros sistemas. Este mayor controlofrece a los investigadores una nueva herramienta para diseñar experimentos para estudiar física análoga en astrofísica, como las estrellas de neutrones, y fenómenos cosmológicos como los agujeros negros y la energía oscura, donde los experimentos son imposibles. "Proporciona otro entorno para estudiar un fenómeno fundamental que es muy peculiar".Forbes dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Washington . Original escrito por Eric Sorensen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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