David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitzal acaban de recibir el Premio Nobel de Física 2016 por sus descubrimientos teóricos sobre las llamadas transiciones de fases topológicas de la materia. ¿Cómo? Es la reacción de mucha gente al leer esta frase.
Si en un principio este concepto puede sonar muy extraño, no es otra cosa que el estudio en profundidad de lo que ocurre más allá de los conocidos estados líquido, sólido y gaseoso de las cosas que nos rodean. Ahora parece más sencillo.
Y más aún. Qué es lo que ocurre con la materia cuando se somete a temperaturas extremadamente altas o bajas. Sus investigaciones, pues, pueden abrir las puertas a un mundo que hoy nos es desconocido.
Pero ¿Cómo se analiza la reacción de los elementos a esas temperaturas extremas? ¿Físicamente? Pues no, se hace gracias a métodos matemáticos que calculan los estados inusuales de la materia.
Una vez que se conoce el ambiente y las condiciones en que la materia existe, entonces es posible estudiar la materia misma. Eso es lo que se conoce como topología: un campo de la matemática que describe las propiedades que sólo cambian de forma escalonada.
Gracias a ella, Kosterlitzal y Thouless demostraron en los años 70 que la superconductividad (es decir, la capacidad intrínseca que poseen determinados materiales para conducir corriente eléctrica sin resisntencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones) podía ocurrir a bajas temperaturas y así lograron explicar el mecanismo que ocurre cuando Ambos científicos se concentraron en el fenómeno dentro de las formas planas de la materia, en superficies o capas que son tan finas que pueden considerarse como bidimensionales. También encontraron hilos tan delgados en la materia que pueden ser considerados unidimensionales.
¿Y para qué sirve estos estudios?
Si bien hace tres décadas estos conceptos eran meramente teóricos, en la actualidad tienen aplicaciones en el día a día, como el desarrollo de nuevas generaciones de dispositivos electrónicos y superconductores.«La avanzada tecnología de hoy en día -como nuestras computadoras- se basa en nuestra habilidad para entender y controlar las propiedades de los materiales involucrados», explicó el profesor Nils Martenson, presidente interino del Comité del Premio Nobel.
«Y los laureados de este año, en su trabajo teórico, descubrieron una serie de regularidades totalmente inesperadas en el comportamiento de la materia». Martenson agregó que esto ha allanado el camino para el diseño de nuevos materiales con propiedades novedosas. «Hay grandes esperanzas de que esto sea de gran importancia en la tecnología del futuro».
Avanzan en el camino para crear la computador cuántica
«Este puede ser el camino para construir computadoras cuánticas», dijo por su parte Thouless en una llamada telefónica que le hicieron desde el Instituto Karolinska.Este científico fue galardonado con la mitad del premio, mientras que la otra mitad fue dividida entre Haldane y Kosterlitz. La distinción será entregada el 10 de diciembre
La Infromación