Nos hemos movido un paso más cerca de encontrar el misterioso monopolo, un polo magnético sin su opuesto, que ha eludido durante mucho tiempo a los físicos. Dos experimentos de laboratorio utilizando el extraño "spin ice" nos ha dado la mejor evidencia hasta ahora de que los polos realmente están ahí.
Hace casi 80 años, el físico Paul Dirac dijo que debe ser posible separar los polos Norte y Sur de un imán para que tengan una existencia separada. Pero a pesar de décadas de búsqueda de rastros del monopolo en el polvo lunar, en los restos de las colisiones de partículas y l en a radiación cósmica, no se ha podido encontrar ni uno solo.
La existencia de monopolos es clave para poder explicar los primeros instantes del universo
El "spin ice" es un tipo de material cristalino que tienen esencialmente la misma disposición atómica que el hielo de agua. El pasado año, los investigadores demostraron que ciertos estados del spin ice crearían monopolos que se moverían por el cristal. Los monopolos se verían como perturbaciones moviéndose a través de los spins de los átomos del cristal.
Ahora dos equipos separados parecen haber visto eso mismo.
Tom Fennell y sus colegas en el Instituto Laue-Langevin, en Grenoble, Francia, dispararon un haz de neutrones a un cristal de "spin ice" para investigar cómo resultan afectados los cristales por la energía de los neutrones. El equipo enfrío el cristal cerca del cero absoluto, la temperatura más baja que es posible conseguir teóricamente. Los resultados implicaban que cuando la temperatura del cristal subía a la alrededor de 1 kelvin los monopolios magnéticos se formaban en él.
Mientras tanto, Jonathan Morris y sus colegas del Centro para Materiales y Energía Helmholtz en Berlín, Alemania vigilaban como los neutrones se esparcían de un cristal "spin ice"en un campo magnético variable. La magnetización de las partículas en los cristales provocó cuerdas de alineamiento", exactamente el alineamiento predicho por Dirac para los monopolos cósmicos.
"Es muy emocionante", dice Steve Bramwell de la Universidad del University College London. "Para mi mente hay ahora no existe ninguna pregunta: tenemos una evidencia abrumadora de que estos fenómenos son reales."
Esta es una buena noticia para nuestras teorías más grandes sobre cómo se formó el universo. Éstas "Grandes Teorías Unificadas" o GUTs, por sus siglas en inglés, que describen los primeros momentos del existencial universo, necesitan todas ellas la existencia de monopolos, pero a energías más allá del alcance de los aceleradores de partículas.
Las observaciones de los "spin ice" son lo más próximo que tenemos para la confirmación del escenario GUT que vamos a tener en un futuro predecible, añadió Morris.
Los cristales "spin ice" podrían enseñarnos más sobre las condiciones del universo primitivo, añade Bramwell. "Si estuviéramos forzados a vivir dentro del bloque de "spin ice", no podríamos saber la diferencia entre estos monopolos y los cósmicos", concluye Bramwell.
Fuente original New Scientist
Hace casi 80 años, el físico Paul Dirac dijo que debe ser posible separar los polos Norte y Sur de un imán para que tengan una existencia separada. Pero a pesar de décadas de búsqueda de rastros del monopolo en el polvo lunar, en los restos de las colisiones de partículas y l en a radiación cósmica, no se ha podido encontrar ni uno solo.
La existencia de monopolos es clave para poder explicar los primeros instantes del universoEl "spin ice" es un tipo de material cristalino que tienen esencialmente la misma disposición atómica que el hielo de agua. El pasado año, los investigadores demostraron que ciertos estados del spin ice crearían monopolos que se moverían por el cristal. Los monopolos se verían como perturbaciones moviéndose a través de los spins de los átomos del cristal.
Ahora dos equipos separados parecen haber visto eso mismo.
Tom Fennell y sus colegas en el Instituto Laue-Langevin, en Grenoble, Francia, dispararon un haz de neutrones a un cristal de "spin ice" para investigar cómo resultan afectados los cristales por la energía de los neutrones. El equipo enfrío el cristal cerca del cero absoluto, la temperatura más baja que es posible conseguir teóricamente. Los resultados implicaban que cuando la temperatura del cristal subía a la alrededor de 1 kelvin los monopolios magnéticos se formaban en él.
Mientras tanto, Jonathan Morris y sus colegas del Centro para Materiales y Energía Helmholtz en Berlín, Alemania vigilaban como los neutrones se esparcían de un cristal "spin ice"en un campo magnético variable. La magnetización de las partículas en los cristales provocó cuerdas de alineamiento", exactamente el alineamiento predicho por Dirac para los monopolos cósmicos.
"Es muy emocionante", dice Steve Bramwell de la Universidad del University College London. "Para mi mente hay ahora no existe ninguna pregunta: tenemos una evidencia abrumadora de que estos fenómenos son reales."
Esta es una buena noticia para nuestras teorías más grandes sobre cómo se formó el universo. Éstas "Grandes Teorías Unificadas" o GUTs, por sus siglas en inglés, que describen los primeros momentos del existencial universo, necesitan todas ellas la existencia de monopolos, pero a energías más allá del alcance de los aceleradores de partículas.
Las observaciones de los "spin ice" son lo más próximo que tenemos para la confirmación del escenario GUT que vamos a tener en un futuro predecible, añadió Morris.
Los cristales "spin ice" podrían enseñarnos más sobre las condiciones del universo primitivo, añade Bramwell. "Si estuviéramos forzados a vivir dentro del bloque de "spin ice", no podríamos saber la diferencia entre estos monopolos y los cósmicos", concluye Bramwell.
Fuente original New Scientist
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