Arxiu del dijous, 27/04/2017

Matèria amb massa negativa

dijous, 27/04/2017

La notícia cridava l’atenció: Uns físics havien aconseguit crear per primera vegada matèria amb “massa negativa”. Això és ben estrany ja que sembla que qualsevol cosa té una certa massa. En el sentit convencional, només tindrien massa zero coses com la llum o les radiacions. I si ens posem estrictes, fins i tot això té una certa quantitat de massa ja que la relativitat ens diu que massa i energia són dues cares de la mateixa moneda. Però la massa en cap cas podria ser negativa. No?

Bé. Tot depèn de com fem servir les paraules. El que han fet aquests investigadors és un tipus de matèria que, en determinats aspectes, actua com si la seva massa fos negativa.

La clau està en una fórmula que estudiàvem quan fèiem les lleis de Newton. La que diu que la Força és igual a la Massa per l’Acceleració (F=m·a). Una manera sofisticada i elegant d’explicar que si li fots una cossa a algun objecte, aquest sortirà disparat en el sentit en que li hem donat la puntada de peu. Doncs ara han generat un tipus de matèria a la que si li dones una empenta, surt disparat, però no en el sentit de l’empenta sinó en el contrari. Torna cap a tu.

O dit de manera més concreta. Si li apliques una força (positiva), experimentarà una acceleració (positiva) però que tindrà lloc en sentit contrari i, per tant, serà negativa. Com que de l’equació l’únic que queda per canviar el signe és la massa, ha de ser aquesta la que tingui el valor negatiu.

Naturalment no és una matèria normal. Es tracta d’un estat de la matèria anomenat “Condensat de Bose-Einstein”. Això és un grup de partícules que, en determinades condicions actuen com si fossin un únic àtom. Per allò de que una partícula també pot considerar-se una ona, doncs totes les partícules que formen el condensat s’organitzen en una única ona (sí, és raret, però és el que té la física en aquestes condicions). Per aplicar-li la força han fet servir un feix de llum làser que, normalment faria que aquest condensat sortís en una direcció, però han vist que tornava en direcció contraria.

Com que aquest efecte de massa negativa està relacionat amb les característiques de la ona que forma el condensat, en realitat no viola cap principi de la física i els investigadors ho han trobat molt interessant però no s’han portat les mans al cap. Ja sabien que en determinats estats això havia de passar. Ara “simplement” han aconseguit portar a la pràctica. I el seu interès és sobretot teòric, ja que permetrà estudiar el que passa en indrets exòtics, com el nucli d’estrelles de neutrons o llocs similars. En tot cas, segur que no servirà per fer avions que funcionin amb antigravetat ni res de semblant.

Vist així sembla que no tingui gràcia, però no hem d’oblidar que han generat un condensat d’àtoms fusionats en una única funció d’ona, les han situat en un indret concret, els han enfocat amb un làser i han seguit el seu desplaçament que anava en direcció contraria a la que seria habitual. Tot plegat és per treure’s el barret!