Miden con un ion la vibración de los electrones

2010/02/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Un equipo del Instituto de Física Innsbruck de Austria, en colaboración con el investigador Enrique Solano del Departamento de Física Química de la UPV, ha medido la supuesta vibración de los electrones libres, el citterbewegung. Sin embargo, no lo han visto directamente en un electrón, sino que han utilizado un único ion de calcio y un láser de inmovilización de átomos para simular el comportamiento de los electrones. El estudio ha sido publicado en la revista Nature.

En 1930, Schrödinger predijo, basándose en la ecuación de Dirac, que las partículas que se mueven cerca de la velocidad de la luz, como los electrones libres, vibran violentamente. Sin embargo, en el laboratorio nunca lo han podido ver porque, por un lado, la amplitud de esta vibración es demasiado pequeña y, por otro, es demasiado rápida.

Ante la imposibilidad de observar directamente, los investigadores han recurrido a la técnica denominada simulación cuántica para determinar si existe esa posible vibración. Como ha señalado Solano, "la simulación cuántica es como un teatro. En este teatro se representan hechos típicos de la cuántica, hechos que el ser humano no puede ver en sí mismo".

En condiciones adecuadas, el modelo matemático que describe la interacción del ion con la luz láser refleja la ecuación de Dirac. El ion interceptado por láser, por tanto, ha sido considerado como igual a un solo electrón y, en ese momento, sí ha sido capaz de detectar la vibración y confirmar la existencia de la vibración citerbewegung.