Científicos crean masa negativa con un dispositivo óptico

Microcavidad óptica. /Universidad de Rochester

La experiencia te dice (y las leyes fundamentales de la física newtoniana te explican por qué) cómo se comporta la materia en el mundo visible. Así que si empujas un objeto, sabes que seguirá la dirección del empuje y se moverá en hacia delante. Sin embargo, la materia con masa negativa se comporta de un modo completamente antiintuitivo: cuando se le aplica fuerza en una dirección, los objetos con masa negativa se mueven en la contraria. Investigadores de la Universidad de Rochester (EE. UU.) han creado partículas de masa negativas utilizando láseres.

Para entender el comportamiento de esta materia exótica (se denomina así a toda aquella que no cumple las leyes de la física observable), la ciencia no ha parado de  intentar recrear masa negativa en laboratorio. Ahora, los expertos han creado partículas con masa negativa en un semiconductor atómicamente delgado, haciendo que interactúe con la luz confinada en una microcavidad óptica. El dispositivo, descrito en Nature Physics, consiste en dos espejos que crean una microcavidad óptica, que confina la luz en diferentes colores del espectro dependiendo de cómo estén espaciados los espejos. Para ello, los expertos incrustaron un semiconductor de diseleniuro, un material fotovoltaico policristalino con un coeficiente de absorción muy elevado, atómicamente delgado en la microcavidad.

Esto es "interesante y emocionante desde una perspectiva física, pero también resulta que el dispositivo que hemos creado presenta una forma de generar luz láser con una cantidad de energía incrementalmente pequeña", comenta Nick Vamivakas, profesor asociado de Óptica y Física Cuántica en el Instituto de Óptica de Rochester. Los autores de la investigación dicen estar "soñando" formas de aplicar estos resultados, "tal vez aplicando un campo eléctrico a través del dispositivo, y estudiando después cómo estos polaritones [cuasipartículas resultantes de un fuerte acoplamiento de ondas electromagnéticas] se mueven bajo la aplicación de la fuerza externa".

En abril del año pasado, investigadores de la Universidad de Washington (EE.UU.) consiguieron crear un fluido de átomos muy fríos que actúan como si tuvieran masa negativa, es decir, que cuando es empujado en una dirección, acelera en la dirección opuesta a la del impulso. El trabajo ha sido publicado en la revista Physical Review Letters.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma


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