Moltes són les ocasions i com a desenvolupador puc donar veritable fe, en les que per solucionar problemes molt complexos potser la millor opció passa per començar d'una manera molt simple. En aquesta ocasió vull que parlem de tots els grans misteris que envolten a la física quàntica i com, amb la indispensable ajuda d'un pèndol de Newton, Un grup d'investigadors de la Universitat de Stanford ha aconseguit donar solució a molts d'ells.
Entrant una mica més en detall, potser el millor per entendre el per què d'utilitzar un pèndol de Newton, en algunes zones denominat també com a bressol de Newton, és precisament conèixer què és aquest mecanisme. D'una manera molt més ràpid, parlem de l'objecte que pots veure a la fotografia situada just a la capçalera d'aquesta entrada, aquesta en la qual es pot veure un instrument al centre del qual troben una sèrie de boles perfectament alineades i equilibrades que es colpegen unes a les altres durant un llarg període de temps.
El pèndol de Newton explica perfectament com funciona el moment i l'energia d'una forma molt simple
Com a detall, comentar-te que aquest pèndol de Newton és una de les eines més interessants a l'hora d'explicar com funciona el moment i l'energia. Lluny de tot això, sembla que un grup d'investigadors ha aconseguit utilitzar-lo per, a més, aconseguir estudiar i entendre diferents sistemes quàntics.
Per dur a terme aquesta tasca, el grup d'investigadors que ha desenvolupat aquest projecte ni de bon tros ha utilitzat un pèndol de Newton a escala real, sinó que un dels primers passos que han fet passar per construir una versió molt més reduïda, tant com el fet d'utilitzar una escala quàntica. Un cop construït els va permetre estudiar el procés de termalización, és a dir, la forma en què el moviment caòtic de les partícules quàntiques finalment condueix a un equilibri tèrmic estable.
Per entendre una mica millor tot aquest treball i el per què de la seva realització m'agradaria posar-te un exemple molt bàsic. Tot estem molt familiaritzats amb la termalización de la física clàssica, si no coneixes aquest terme comentar-te que és el procés en el que per exemple, si barregem llet freda i cafè calent tot el líquid resultant adquireix una temperatura final uniforme. El problema que cal resoldre és precisament el com, per què i quan funciona aquest principi en l'àmbit quàntic.
Benjamin Lev i el seu equip han aconseguit desenvolupar un hipòtesi que explica què succeeix durant l'equilibri tèrmic a nivell quàntic
Aquestes preguntes han estat precisament les que s'han pogut respondre gràcies a l'ús d'un pèndol de Newton a escala quàntica. Com a detall, comentar-te que ni de bon tros han creat una eina com a tal ja que no existien boles col·locades de cordes sinó que s'han utilitzat grups d'àtoms refredats fins a fregar els zero graus per carregar amb una sèrie de tubs làser que posteriorment van ser activats per feixos de làser molt concentrats.
Com a detall, comentar-te que aquest tipus d'enfocament ja ha estat utilitzat en altres ocasions oferint uns resultats potser no tan cridaners. En aquesta ocasió els investigadors van decidir utilitzar àtoms fortament magnetitzats per així aconseguir ajustar amb més precisió com afecten els canvis d'uns àtoms als seus veïns. L'experiment va revelar dos passos diferents i exponencials per aconseguir l'equilibri tèrmic, El que finalment ha permès als científics desenvolupar una nova hipòtesi sobre tot el que succeeix a nivell quàntic.
Tal com ha comentat Benjamin Lev, Investigador principal encarregat de el desenvolupament de el projecte i professor a la Universitat de Stanford (Califòrnia):
Això vol dir que podem tenir una teoria molt general i simple sobre el complicats que poden arribar a ser els sistemes quàntics com aquest. Això és bonic perquè et permet traduir tot el que passa en aquest sistema als altres.
Si volem ser capaços de crear dispositius que siguin robustos i útils, hem de comprendre com els sistemes quàntics es comporten fora d'equilibri a un nivell tan fonamental com l'entenem pels clàssics sistemes.
Més informació: Revisió física X