Se observa por primera vez la onda asociada a un electrón. Los responsables son un grupo de investigadores franceses y españoles, los cuales, en un artículo de la revista Science, han descrito la primera observación en tiempo real del nacimiento de un paquete de ondas asociadas a un electrón.

Para ello, los investigadores bombardearon un átomo de helio con una sucesión de pulsos de luz de attosegundos (un attosegundo es una unidad de tiempo equivalente a la trillonésima parte de un segundo). A continuación, indujeron la ionización del átomo de dos formas diferentes, por ionización directa y por autoionización. Si alguno conoce el famoso experimento de la doble rendija, sabrá que una onda interfiere consigo misma cuando se propaga por dos caminos diferentes, que claro está, deben llevar al mismo destino. Si seguimos este planteamiento, deduciremos que la superposición de la autoionización y la ionización directa producirá, de la misma manera, interferencias. Esto es lo que les permitió medir el paquete de ondas asociado a un electrón, así como las interferencias asociadas.

De acuerdo, pero todo esto son tecnicismos que no nos interesan demasiado ahora mismo, puesto que lo verdaderamente interesante de esta noticia son las consecuencias futuras que tendrá la misma en el futuro tecnológico. Porque, ¿qué supone esta investigación? De hecho, supone abrir el camino para el control de las propiedades electrónicas de sistemas atómicos y moleculares, lo cual tiene un nombre… ¡Exacto!, esto permitirá desarrollar nuevas técnicas dentro del campo de la nanotecnología poniendo a su alcance el diseño de materiales con nuevas propiedades electrónicas.

Por otro lado, vamos a aprovechar la ocasión para hablar un poco de ese rompecabezas tan famoso llamado dualidad onda-partícula, uno de los misterios más interesantes en física cuántica, a día de hoy. Llamamos dualidad onda-partícula a esa propiedad que cualquier constituyente de nuestro universo tiene, cosa rara, para manifestarse según la situación en forma de onda o de partícula. Y aquí radica la paradoja, pues ¿cómo es posible que hablemos de partícula y onda a la vez? ¿En qué quedamos? Pues en nada, no quedamos en nada y quedamos en todo, vamos, que aceptamos ambos conceptos simultáneamente.

Y lo mismo ocurre con el electrón, el cual, a pesar de constituir una partícula, tiene la capacidad de experimentar fenómenos de difracción o de interferencia, por ejemplo. Algo a destacar es que esta dualidad es inapreciable en el mundo “normal”. Esto significa que debemos descender a la escala de lo pequeño para poder apreciar este fenómeno.

difraccion-de-los-electrones
Ilustración que refleja la difracción de los electrones.

 

Así que nada, ya sabéis que la física cuántica es un poco “rarita”, pero bueno, eso también la hace entretenida ¿no? Dejarme vuestras impresiones en los comentarios.

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2 thoughts on “Se observa la onda asociada a un electrón”

  1. Hola, yo soy un advenedizo. Acabo de alunizar en este satélite (V Dimensión) y estoy un poco perdido. Pero voy a tratar de engancharme a esta nave infraestelar.

    Como es medianoche y se me están cerrando los ojos, no te voy a hacer ningún comentario complejo. De momento. Pero sí quisiera que me resolvieras un dato que desconozco:

    ¿Qué diferencia de tamaño hay entre un fotón y un protón, un electrón o cualquier otra partícula subatómica?
    Gracias.

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    1. ¡Bienvenido! Estoy seguro de que no te será para nada difícil engancharte. Por ahora, en cuanto a tu pregunta, en el modelo actual, las partículas elementales como pueden ser el fotón, el electrón o los quarks (el protón no es una partícula elemental, está formado por quarks) que mencionaste, no tienen dimensiones, sino que son partículas puntuales sin tamaño definido. No existe la partícula como tal, como algo tangible, sino que medimos las interacciones que producen. Esto se relaciona con la idea de los campos, de la cual hablaré próximamente.
      Por otro lado, las moléculas, los átomos y núcleos atómicos sí tienen un tamaño definido pues tenemos experimentos que nos permiten conocerlo.
      Para que puedas ir adentrándote en este mundo puedes leer la entrada El mundo cuántico y sus interacciones en la cual podrás introducirte sobre el modelo estándar, el modelo actual del que te hablaba.
      Espero haberte resuelto la duda y para cualquier cosa no dudes en volver a comentar. Te espero de nuevo en V Dimensión.

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