571. Físicos crean la gota más pequeña del mundo

19 May

Lograda en el LHC, tiene un tamaño diminuto de tres a cinco protones y fluye como la sopa primordial del Universo.

Físicos crean la gota más pequeña del mundo

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Las diminutas gotitas tienen el tamaño de entre tres y cinco protones. En la imagen, una gota de agua

Un grupo de físicos de la Universidad de Vanderbilt en Nashville, Tennessee (EE.UU.) ha creado las gotas de líquido más pequeñas jamás conseguidas en laboratorio. Las diminutas gotitas tienen el tamaño de entre tres y cinco protones, 100.000 veces más pequeñas que un átomo de hidrógeno o cien millones más pequeñas que un virus, según publican en el servidor de borradores científicos arXiv. Los investigadores las obtuvieron chocando protones con iones de plomo a velocidades cercanas a la de la luz en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más potente del mundo, situado bajo la frontera franco suiza.

Estas gotitas fluyen de forma similar a como lo hace el plasma quark-gluón, un estado de la materia que es una mezcla de las partículas subatómicas que componen los protones y los neutrones, y que solo existe a temperaturas y densidades extremas. Los cosmólogos proponen que el Universo entero estuvo formado por este elixir durante fracciones de segundo después del Big Bang, cuando el Cosmos era notablemente más caliente y más denso de lo que es hoy. Ahora que han pasado miles de millones de años de expansión y enfriamiento del Universo, los científicos solo pueden reproducir este plasma primordial golpeando núcleos atómicos con una energía tremenda.

300 partículas fluyen juntas

Los investigadores llevan una década tratando de recrear el plasma quark-gluón al colisionar núcleos de oro en el Laboratorio Nacional de Brookhaven. Este exótico estado de la materia se crea cuando los núcleos chocan y vuelcan una parte de su energía en el espacio entre ellos. Cuando se libera la energía suficiente, algunos de los quarks y gluones en las partículas colindantes se funden juntos para formar el plasma. Los científicos esperaban que el plasma se comportase como un gas, pero se sorprendieron al descubrir que en realidad lo hacía como un líquido.

Los científicos repitieron el experimento en el LHC, una máquina más potente, y duplicaron los resultados haciendo chocar entre sí núcleos de plomo. En esas colisiones, se libera mucha más energía en un segundo.

Los miembros del equipo se sorprendieron al ver la evidencia de una «conducta colectiva» en el 5% de las colisiones, las que fueron más violentas. En estos casos, parecían estar formando pequeñas gotas de líquido. Después de analizar varios miles de millones eventos, encontraron cientos de casos en los que las colisiones produjeron más de 300 partículas que fluían juntas. Las más diminutas gotitas líquidas.

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