Released : Thursday, April 05, 2007 2:40 PM
LONDRES, Abr 5, 2007 (Xinhua via COMTEX) -- Científicos
lograron medir por primera vez los electrones que salen de los
átomos a una velocidad asombrosa de menos de un billonésimo de
un millónesimo de segundo, se informa en la edición más
reciente de la revista Nature, publicada hoy.
Los electrones tienen una carga negativa y son tragados por
los átomos por la fuerza de atracción de su núcleo con carga
positiva. En la física clásica, un electrón no podía escapar
de un átomo a menos que recibiera energía suficiente para
superar esta fuerza ascendiendo la barrera potencial del
núcleo.
Pero la mecánica cuántica permite otro camino: el electrón
puede "crear un túnel" directamente a través de la barrera con
una cierta probabilidad. La acción cuántica de cruzar por un
túnel es un lugar común en el mundo microscópico. Pero hasta
hace poco, era imposible medir el tiempo del proceso porque
ocurre mucho más rápido que lo que cualquier reloj puede
medir.
Ahora, los científicos alemanes han logrado la hazaña dando
a los electrones en una nube de átomos de neón tres "ventanas"
de tiempo fugaz, en el cual pudieron salir por medio del
túnel, después contaron cuántos aprovecharon la oferta para
escapar, dice la revista de ciencia.
Los científicos, encabezados por Ferenc Krausz del
Instituto Max Planck para Optica Cuántica, formaron una nube
de átomos de neón con dos breves pulsos de láser sincronizados
cuidadosamente: uno ultravioleta (el pulso 1) y otro
infrarrojo (el pulso 2).
El Pulso 1 preparó estrechamente a los electrones para el
escape de los átomos de neón elevando sus niveles de energía,
para que pudieran escapar hasta la periferia del átomo.
Después, tres picos del pulso oscilante del pulso 2
proporcionaron un campo eléctrico lo suficientemente fuerte
como para eliminar la barrera potencial del núcleo, dando a
los electrones tres ventanas de oportunidad para escapar.
Al lanzar el pulso 1 en diferentes tiempos durante el curso
del pulso 2, después midiendo los números de electrones
liberados, los científicos pudieron reconstruir su estrategia
de escape.
Cerca de 30, 40 y 30 por ciento de los electrones surgieron
en los tres impulsos principales, de acuerdo con la teoría de
la acción de salida por un túnel cuántico que data de la
década de los 60.
Los resultados demostraron que un sólo electrón podría
escapar durante una onda del láser infrarrojo, huyendo en
menos 400 de atosegundos, un tiempo inimaginablemente breve.
Si el tiempo fuera desacelerado para que un atosegundo durara
1 segundo, ese segundo duraría 30.000 millones de años, más
del doble que la edad del universo.
Krausz dijo que un mejor entendimiento de la teoría del
túnel podría contribuir al desarrollo de láser de rayos X
compactos, en los cuales parece que el proceso del paso de los
electrones por un túnel tendría un papel clave.
Krausz dijo que uno de sus sueños es poder construir lasers
de rayos X compactos que permitirían el diagnóstico del cáncer
en una etapa muy temprana.
Copyright 2007 XINHUA NEWS
AGENCY.
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