Logran la rotación mecánica de partículas más rápida jamás registrada

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Científicos fabricaron nanopartículas que giran una alrededor de la otra mil millones de veces por segundo, la rotación mecánica más rápida registrada.

Quieren utilizar estas partículas giratorias para estudiar la estructura misma del espacio-tiempo.

Dos equipos independientes estaban estudiando cómo la energía de la luz podría hacer que las nanopartículas se muevan, y terminaron generando frecuencias de giro increíbles.

Pero si los giros fuesen lo suficientemente rápidos, podría ser una forma de medir la fricción que las partículas podrían sentir contra el espacio-tiempo mismo.

“En la mecánica cuántica, hay fluctuaciones cuánticas de vacío: partículas virtuales que aparecen y desaparecen”, le dijo a Gizmodo Tongcang Li, profesor asistente de física y astronomía en la Universidad de Purdue.

“Si una nanopartícula gira muy rápido, ese tipo de partículas virtuales puede proporcionar fricción”.

Cada equipo produjo su nanopartícula giratoria de manera similar.

El equipo de Li estaba estudiando cómo podrían usar las partículas levitadas por la luz en el vacío como un equilibrio de torsión, una herramienta que puede detectar fuerzas muy leves.

Crearon y levitaron pesas de sílice a nanoescala de alrededor de cien nanómetros de diámetro (el tamaño de un virus) y crearon su análogo de balance de torsión, un resultado interesante por sí mismo.

Pero cuando iluminaron la pesa con luz polarizada circularmente, o rayos de luz cuyo campo eléctrico acompañante gira a medida que avanza, la nanopesa comenzó a girar a una velocidad increíble, según su artículo que se publicará en Physical Review Letters.

Nuevamente, mil millones de veces por segundo.

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“Lo probamos para ver qué tan rápido podemos avanzar”, le dijo a Gizmodo René Reimann, profesor de fotónica en ETH Zürich.

“Esta fue nuestra motivación intrínseca y científica”.

Solo después de que lograron las altas velocidades pensaron en las aplicaciones.

Midieron la frecuencia de giro en función de la luz que se dispersó de las partículas.

La nanopartícula gira tan rápido porque, en el vacío, no hay aire para crear resistencia.

Los átomos no se romperán hasta que la fuerza del giro supere la fuerza que los mantiene unidos.

Pero hay más trabajo por hacer para determinar cómo la luz polarizada transfiere torque a la partícula, según el documento del equipo de Reimann.

Experimentos como estos podrían medir los extremos de la física o incluso misteriosas señales cosmológicas, el equipo de Reimann escribe en su artículo, también para ser publicado en Physical Review Letters.

Pero ambos equipos mencionan que si enfriaran sus experimentos casi al cero absoluto, podrían investigar el vacío cuántico y la naturaleza fundamental de la física.

Fuente: Gizmodo