Científicos no descartan que en el futuro materiales minúsculos lo harían igual que las partículas subatómicas
Hace unos años el ilusionista David Copperfiel atravesó la Muralla China, el superhéroe de cómic Flash también lo hace sin deformar los objetos sólidos ni tampoco deformarse él, los ‘fantasmas’ parecen compartir esta capacidad… Traspasar muros es uno de los grandes mitos de la ciencia ficción y los fenómenos paranormales.
Cualquer ser humano que lo intente, sólo obtendrá como resultado un golpe. Sin embargo, las partículas subatómicas sí pueden realizar esta increíble hazaña a través de un extraño proceso llamado efecto túnel cuántico.
En un artículo que publica Science Now, un equipo de físicos de la Universidad Aalto en Finlandia dice que podría ser posible observar este fenómeno de tunelización con un objeto artificial de mayor tamaño.
La propuesta se enfrenta a grandes desafíos; pero de tener éxito, el experimento sería un impresionante avance para llevar la mecánica cuántica, que rige el comportamiento de moléculas o átomos, al mundo de los objetos que son visibles al ojo humano y que se comportan de forma diferente, de acuerdo a las leyes de la mecánica clásica.
En 2010, los físicos dieron un paso clave en esta dirección dirigiendo un diminuto objeto hacia estados de movimiento que pueden describirse mediante la mecánica cuántica. El ‘tunelado’ sería un logro aún mayor.
El efecto túnel cuántico funciona así, utilizando un poco de imaginación: un electrón, por ejemplo, como una canica situada en uno de dos valles separados por una pequeña colina, que representa los efectos de un campo eléctrico. Para cruzar la colina de un valle al otro, la canica tiene que rodar con suficiente energía; si tiene muy poca, en teoría, nunca podrá alcanzar la cima de la colina y cruzarla. Sin embargo, partículas diminutas como los electrones pueden cruzarla incluso si no tienen energía para escalar la colina. La física cuántica describe estas partículas como ondas extendidas de probabilidad, y hay una probabilidad de que una de ellas se ‘tunelice’ a través de la colina y, como si se tratara de magia, se materialice en el otro valle.
Científicos e ingenieros han demostrado este efecto túnel cuántico en semiconductores, pero no se ha visto que un objeto macroscópico atraviese un obstáculo.
Mika Sillanpää y su equipo de científicos finlandeses creen que esto sí podría ser posible utilizando un minúsculo aparato parecido a un trampolín. Los investigadores lo crearían a partir de una membrana de grafeno; la suspenderían sobre una placa de metal. Cuando aplicaran un voltaje eléctrico, la membrana tendría dos posiciones estables: una en la que se inclina ligeramente en el medio, y otra en la se que curva lo suficiente para entrar en contacto con la placa debajo.
Las fuerzas eléctricas y mecánicas sobre la membrana crearían una barrera de energía entre estas dos posiciones. Si los investigadores pudieran rebajar la energía de la membrana enfriándola a una temperatura menor de una milésima de grado sobre el cero absoluto, la única forma que tendría para pasar entre las dos posiciones es el túnel cuántico. Lograr temperaturas tan bajas necesitará varios años de investigación, pero el equipo finlandés está avanzando con un experimento.
El túnel cuántico en un sistema mecánico es un experimento difícil. Los cálculos de la mecánica cuántica demuestran que para objetos tan grandes como una persona, la probabilidad de atravesar un muro es hasta el momento imposible. Fuente: ScienceNow