El cuarto estado: un estudio científico muestra que la materia podría presentarse en una forma desconocida

Un estudio científico de la Universidad de Brown y el Boston College descubrió el cuarto estado de la materia, la cual desafía las reglas de la física cuántica.

El paper fue publicado en la reconocida revista Nature y releva a una forma de presentación del agua vinculada las fuerzas magnéticas y el movimiento. Es importante destacar que los elementos están presentes de 3 maneras en la naturaleza, según la convención general.

¿Qué es el cuarto estado?

La física cuántica suele desafiar los conocimientos con estudios sobre los agujeros negros y la gravedad. Sin embargo, en este caso descubrieron el estado líquido de "espín cuántico", según la denominación que le dieron los científicos a cargo del trabajo.

La gran diferencia con la forma líquida que conocemos es que estos fluidos están relacionados con imanes especiales y su forma de girar. 

Su principal contraste es que, a temperaturas frías, el agua y los elementos conocidos se enfrían, mientras que este nuevo hallazgo muestra que estas moléculas permanecen en constante cambio como si sufrieran cambios en su composición todo el tiempo.

"Los líquidos de espín cuántico son nuevos estados de la materia en los que los momentos constituyentes de un material magnético no se congelan, ni siquiera cerca del cero absoluto, y se definen por la presencia de entrelazamiento de largo alcance", explicó el físico y profesor Kemp Plumb, a cargo del estudio.

Basados en un compuesto conocidos como H3LiIr2O6, los científicos exploraron esta anomalía y analizaron cómo el desorden impacta en los líquidos de dicho espín cuántico. El hallazgo consistió en revelar que al momento de aplicar esta tecnología no se destruyen, sino que se alteran.

¿Cuál es la importancia del descubrimiento sobre el cuarto estado de la materia para la física cuántica?

El hallazgo trae implicaciones significativas para la computación cuántica. El compuesto analizado se considera un candidato perfecto para un tipo especial de fluido llamado líquido de espín de Kitaev.

"Las mediciones revelaron que el material no se comporta magnéticamente a bajas temperaturas, lo que sugiere que el desorden no destruye el estado cuántico, sino que lo transforma de manera fascinante", concluye Plumb.

El hallazgo no sólo permite sacar nuevas conclusiones sobre la teoría del cuarto estado de la materia, sino que al someterlo a un poderoso sistema de rayos X permite seguir estudiando el avance.

El físico que lideró el reporte cierra: "Los datos respaldan la interpretación. A la luz de nuestras mediciones, H3LiIr2O6 debe considerarse una nueva fase de materia desordenada, distinta de un vidrio giratorio o un paraimán".

¿Cuáles son los 3 estados conocidos de la materia?

Las formas fundamentales en que se presenta la materia son: líquida, sólida y gaseosa. Reconocidas por los cambios y transformaciones que se estudian en el colegio, cada uno de los estados tiene sus características físicas.

1. En el estado sólido, las partículas, como átomos y moléculas, están ordenadas y muy cerca unas de otras. Esta propiedad da una forma definida y su capacidad de resistir a los cambios. El ejemplo más común es el cubito de hielo, pero casi todo lo que vemos y tocamos a nuestro alrededor está en ese estado.
2. En la forma líquida, las partículas están más separadas. Esta característica permite que los líquidos fluyan y tomen la forma de su contenedor. El agua de ríos, mares o corrientes es donde mejor se ve este caso.
3. En el estado gaseoso, las partículas están totalmente dispersas y se mueven libremente. Los gases no tienen una forma o volumen fijo y llenan todo el espacio disponible. El aire que respiramos es un gas compuesto de oxígeno y dióxido de carbono. El vapor es otro ejemplo.