¿Se vuelve invisible la materia si se la enfría lo suficiente?

Redacción

Los electrones de un átomo están organizados en capas de energía. Al igual que cada persona del público que llena un estadio no puede cambiar de asiento si todos los demás están ocupados, cada electrón ocupa un único puesto y no puede bajar a una capa inferior si todas las “sillas” están ocupadas. Esta propiedad fundamental de la física atómica se conoce como principio de exclusión de Pauli y explica no solo la estructura de las capas de los átomos, sino también la diversidad de la tabla periódica de los elementos y la estabilidad del universo material.

Ahora, el equipo de Wolfgang Ketterle, Yair Margalit, Yu-kun Lu y Furkan Top, todos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha observado el principio de exclusión de Pauli, o bloqueo de Pauli, de una forma completamente nueva: han descubierto que el efecto puede inhabilitar el mecanismo por el que una nube de átomos dispersa la luz.

Normalmente, cuando los fotones de luz penetran en una nube de átomos, los fotones y los átomos pueden chocar entre sí como bolas de billar, dispersando la luz en todas las direcciones, e irradiándola así, lo que hace visible la nube.

Sin embargo, el equipo del MIT observó que cuando los átomos están superenfriados y comprimidos, el efecto Pauli entra en acción y las partículas tienen menos espacio para dispersar la luz. En vez de lo que ocurriría a mayor temperatura, los fotones pasan sin ser dispersados.

En sus experimentos, los físicos observaron este efecto en una nube de átomos de litio. A medida que se hacían más fríos y densos, los átomos dispersaban menos luz y se volvían progresivamente más tenues. Los investigadores sospechan que si pudieran llevar las condiciones más allá, hasta el cero absoluto, la nube se volvería completamente invisible.

El cero absoluto es la temperatura más baja que permiten las leyes de la física. Las zonas más frías del cosmos están un poco más calientes, debido al calor remanente de cuando se formó el universo.

Los resultados obtenidos por el equipo representan la primera observación del efecto de bloqueo de Pauli en la dispersión de la luz por los átomos. Este efecto se predijo hace 30 años pero no se había observado, hasta ahora.

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