Mesuren amb un ió la vibració dels electrons

2010/02/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Un equip de l'Institut de Física Innsbruck d'Àustria, en col·laboració amb l'investigador Enrique Solano del Departament de Física Química de la UPV, ha mesurat la suposada vibració dels electrons lliures, el citterbewegung. No obstant això, no ho han vist directament en un electró, sinó que han utilitzat un únic ió de calci i un làser d'immobilització d'àtoms per a simular el comportament dels electrons. L'estudi ha estat publicat en la revista Nature.

En 1930, Schrödinger va predir, basant-se en l'equació de Dirac, que les partícules que es mouen prop de la velocitat de la llum, com els electrons lliures, vibren violentament. No obstant això, en el laboratori mai l'han pogut veure perquè, d'una banda, l'amplitud d'aquesta vibració és massa petita i, per un altre, és massa ràpida.

Davant la impossibilitat d'observar directament, els investigadors han recorregut a la tècnica denominada simulació quàntica per a determinar si existeix aquesta possible vibració. Com ha assenyalat Solano, "la simulació quàntica és com un teatre. En aquest teatre es representen fets típics de la quàntica, fets que l'ésser humà no pot veure en si mateix".

En condicions adequades, el model matemàtic que descriu la interacció de l'ió amb la llum làser reflecteix l'equació de Dirac. L'ió interceptat per làser, per tant, ha estat considerat com a igual a un sol electró i, en aquest moment, sí ha estat capaç de detectar la vibració i confirmar l'existència de la vibració citerbewegung.