Aunque el mundo cuántico nos parezca rarísimo, a veces muestra comportamientos que se sienten extrañamente familiares.
Un grupo de científicos de España e Italia acaba de ver algo increíble: una «lluvia cuántica» de gotas en un gas ultrafrío.
Usaron isótopos de potasio y rubidio súper enfriados para ver cómo este líquido cuántico se rompía en pequeñas gotas, tal como pasa en la lluvia.
Este descubrimiento, publicado en Physical Review Letters, ayuda a entender mejor cómo se comportan los líquidos cuánticos y podría abrir caminos para nuevas tecnologías.
Luca Cavicchioli, el primer autor del estudio, explicó que su medición no solo amplía el conocimiento, sino que también podría usarse para crear matrices de gotas cuánticas.
¿Te imaginas ver gotas de agua resbalando por una ventana durante una tormenta? Eso mismo pasa, pero ahora en un nivel atómico, y es pura física.
En los líquidos normales, las gotas se forman y se rompen porque hay una pelea entre la tensión superficial y la gravedad, un fenómeno llamado inestabilidad de Plateau–Rayleigh.
Esta pelea ocurre porque las cargas en los átomos de agua empujan y jalan, creando esas gotas que se mueven caprichosamente en el vidrio.
En un gas ultrafrío, los átomos pierden su «identidad», y sus comportamientos se mezclan, formando una nube de probabilidades cuánticas, no partículas individuales.
Aun así, dentro de esa nube hay pequeñas fluctuaciones que causan una especie de «empujoncito» repulsivo, conocido como corrección de Lee-Huang-Yang.
Esa tensión interna puede hacer que la nube de átomos se fragmente en gotitas cuánticas, aunque duran apenas milisegundos.
Hasta ahora, estudiar estas gotas era súper difícil porque desaparecen en un abrir y cerrar de ojos.
Pero este equipo logró que las gotas cuánticas duraran decenas de milisegundos usando una mezcla de potasio-41 y rubidio-87 ultrafríos.
Luego, dejaron que el líquido cuántico se expandiera en un canal, llamado guía de ondas, que apretaba la nube y favorecía la formación de gotas.
Así, vieron cómo se creaba una «lluvia» de pequeñas gotas, cuyo tamaño y forma dependían de la cantidad de átomos y del estado energético.
El comportamiento de las gotas coincidió con lo que la teoría predecía, lo que da una base sólida para futuros experimentos.
Chiara Fort, física de la Universidad de Florencia, explicó que pudieron describir esta ruptura de gotas usando la misma teoría que explica las gotas en líquidos normales.
Es decir, la inestabilidad de Plateau-Rayleigh, tan común en líquidos como el agua o el helio superfluido, ahora se observó también en gases atómicos.
Este avance une dos mundos: el clásico que vemos todos los días, y el cuántico, que siempre parecía tan inalcanzable.
Y lo mejor es que abre nuevas posibilidades para estudiar fenómenos cuánticos de una forma mucho más cercana a nuestra experiencia cotidiana.