Los investigadores del MIT logran un gran avance; captura el sonido de ‘fluido perfecto’

Un equipo de físicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts logró el viernes capturar con éxito el sonido de un fluido perfecto.

El sonido, que hasta ahora solo se sabía que se había escuchado en estrellas de neutrones, hace de este avance un gran logro. Los físicos, un equipo de seis, que forma parte del MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms, publicaron sus hallazgos en la revista ‘Science’.

Un fluido perfecto se caracteriza por un flujo perfecto, que en términos simples, se refiere a un líquido que ofrece la menor fricción o viscosidad al flujo de ondas sonoras. Ofrece el menor calor o resistencia a cualquier tubería por la que fluya.

Hablando con el sitio web de noticias del MIT, Martin Zwerlein expresó su alegría y también las implicaciones del logro de su equipo. “Es bastante difícil escuchar una estrella de neutrones”, dice Martin Zwierlein, profesor de física Thomas A. Frank en el MIT. “Pero ahora puedes imitarla en un laboratorio usando átomos, agitar esa sopa atómica y escucharla, y saber cómo sonaría una estrella de neutrones ”, dijo.

Para hacer esto, primero generaron un gas de fermiones que interactuaban fuertemente. Un fermión, como los electrones y los protones, es un tipo de partícula elemental. Sin embargo, son diferentes de los electrones y protones en que tienen un giro medio entero, lo que significa que asumen un estado diferente después de un giro completo, y que no hay dos fermiones vecinos que tengan el mismo giro, lo que garantiza que no colisionen. .

Los investigadores identificaron los átomos de litio-6 como fermiones adecuados y los atraparon con la ayuda de un sistema láser. Los láseres forman una caja de tal manera que cualquiera de los átomos que intentan salir rebota hacia adentro. Luego indujeron a los fermiones a chocar; interactúan entre sí y, en el proceso, forman un fluido perfecto.

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“Teníamos que hacer un fluido con densidad uniforme, y solo entonces podíamos hacer tapping en un lado, escuchar el otro lado y aprender de él”, dijo Zwierlein. “En realidad, fue bastante difícil llegar a este lugar donde podíamos usar el sonido de esta manera aparentemente natural”.

Luego enviaron ondas sonoras desde un lado de la caja y lo escucharon desde el otro. Esto se repitió más de mil veces, variando también la frecuencia y el tipo de ondas sonoras, y en el proceso observando los diferentes tipos de ondas que se producían. Zwerlein explicó que la calidad de las resonancias les dio una idea de la viscosidad del fluido o la difusividad del sonido.

“Si un fluido tiene baja viscosidad, puede generar una onda de sonido muy fuerte y ser muy fuerte, si se golpea con la frecuencia correcta. Si es un fluido muy viscoso, entonces no tiene buenas resonancias”, dijo. .

Sus datos señalaron que pudieron escuchar resonancias claras en las frecuencias más bajas. Esto los llevó a inferir y concluir que su gas era un fluido perfecto y de naturaleza universal. También les llevó a creer que la difusión del sonido, que es proporcional a la viscosidad del fluido, estaba en su límite más bajo posible definido por la mecánica cuántica.

Sin embargo, el alcance no se limita únicamente a las llamativas estrellas de neutrones. “Este trabajo se conecta directamente a la resistencia de los materiales”, dice Zwierlein. “Habiendo descubierto cuál es la resistencia más baja que podría tener un gas, nos dice lo que puede suceder con los electrones en los materiales y cómo se pueden hacer materiales donde los electrones fluyan de manera perfecta. Eso es emocionante ”, agregó.

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