El sonido también es cuántico

Por debajo de la escala molecular, la luz, la materia y las magnitudes asociadas tienen un carácter cuántico. Ahora se ha podido demostrar que el sonido también se comporta de esta manera, ya que en los fonones, es decir, en los modos vibratorios básicos, se ha medido su naturaleza cuántica.


Algunos expertos de la Universidad de Stanford han demostrado que el sonido tiene un comportamiento cuántico. De hecho, utilizando un minúsculo resonador han medido el salto cuántico de un modo de vibración del sonido a otro.

«Un pequeño dispositivo en un estado vibratorio básico ha saltado a un estado sin vibración»

Sabemos desde hace mucho tiempo que la luz es cuántica; de hecho, en los inicios de la física cuántica se investigó la luz. Poco después, los físicos estudiaron el comportamiento de los átomos y moléculas y descubrieron que la materia también tiene un carácter cuántico a estas escalas. Ahora han aclarado la base cuántica del sonido: cambiando los modos de vibración de un resonador muy pequeño, los físicos de Stanford han estudiado cómo esta vibración cambia a un nivel muy básico y han encontrado un comportamiento cuántico notable.

Esto significa que el resonador solo tiene determinados modos de vibración y, al cambiar el sonido, salta de uno de estos modos a otro sin pasar por estados intermedios. Para facilitar la comprensión del efecto, se puede comparar con una guitarra; los trastes que tiene la guia de la guitarra determinan qué notas se pueden tocar. La guitarra tiene una escala de notas de medio tono y se puede saltar de un do a un do sostenido, por ejemplo, pero no a una nota intermedia. Si se quitan los trastos a la guitarra, sin embargo, se podría lograr la ilusión de hacer una transición continua de una nota a otra. Sin embargo, en la escala básica del sonido, esta transición tampoco sería continua.

Los físicos de Stanford han llevado a cabo un experimento similar con los modos básicos de vibración del sonido, llamados fonones. Los investigadores han estudiado la desaparición de un fonón, es decir, el salto de un pequeño dispositivo en un estado vibratorio básico a un estado no vibratorio. Y está claro: el salto de un fonón tiene carácter cuántico.

Esta característica podría tener muchas aplicaciones en el futuro, por ejemplo, puede ser útil para realizar detectores o sensores de muy alta precisión. Por el momento, se trata de la ciencia básica, un descubrimiento de cómo funciona la naturaleza a un nivel básico. Hoy en día, la especulación es para qué se va a utilizar el efecto.

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