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Publicado el 23 Abril, 2020 por DPA en Ciencia
 
 

También en física fundamental es revelador el aceite de oliva

Aceite física

El aceite de oliva, también recomendable en física fundamental/ Foto. Notimérica

Una simple gota de aceite de oliva en un sistema de fotones que rebota entre dos espejos ha revelado aspectos universales de las transiciones de fase en física.

Los investigadores del Instituto AMOLF de Física Fundamental, en Países Bajos, utilizaron una cavidad óptica llena de aceite en la que la luz experimenta transiciones de fase similares a las del agua hirviendo. El sistema que estudiaron tiene memoria porque el aceite hace que los fotones interactúen con ellos mismos. Al variar la distancia entre los dos espejos y medir la transmisión de luz a través de la cavidad, descubrieron una ley universal que describe las transiciones de fase en sistemas con memoria. Estos resultados se han publicado en Physical Review Letters.

El grupo de investigación de fotones interactivos de AMOLF estudia la no linealidad y el ruido en los sistemas fotónicos. Uno de estos sistemas es una cavidad, formada por dos espejos uno frente al otro a corta distancia. Dentro de la cavidad, la luz rebota de un lado a otro a medida que se refleja en los espejos. Poner algo dentro de dicha cavidad óptica, cambia las propiedades del sistema. ‘Creamos un sistema con memoria al colocar una gota de aceite de oliva dentro de la cavidad’, dice en un comunicado el líder del grupo, Said Rodriguez. ‘El aceite media interacciones fotón-fotón efectivas, que podemos ver midiendo la transmisión de luz láser a través de esta cavidad’.

Rodríguez y los estudiantes de doctorado Zou Geng y Kevin Peters analizaron la transmisión mientras aumentaban y disminuían la distancia entre los dos espejos a diferentes velocidades. Descubrieron que la cantidad de luz transmitida a través de la cavidad depende de la dirección del movimiento de los espejos. ‘La transmisión de luz a través de la cavidad no es lineal. A cierta distancia entre los espejos, la cantidad de luz transmitida depende de si estamos abriendo o cerrando la cavidad’, explica Rodríguez. ‘Este comportamiento se llama histéresis. También se observa en ciertas transiciones de fase, como en agua hirviendo o materiales magnéticos’.

Sin embargo, en la cavidad con aceite de oliva, la histéresis no siempre está presente, observaron los investigadores cuando aumentaron la velocidad a la que la cavidad se abre y se cierra. ‘En exploraciones más rápidas, vimos que la histéresis se desvanecía en función de la velocidad de exploración. Esto sucede a una velocidad universal, independiente de parámetros como la intensidad de la luz o la intensidad de la no linealidad. Las ecuaciones que describen cómo se comporta la luz en nuestra cavidad llena de aceite es similar a las que describen colecciones de átomos, superconductores e incluso física de alta energía. Por lo tanto, es probable que el comportamiento universal que descubrimos también se observe en tales sistemas ‘, explica Rodríguez.

Si bien sería interesante investigar el comportamiento de escala universal en otros sistemas con memoria, Rodríguez mantendrá su enfoque en las cavidades llenas de aceite. ‘Nuestro sistema tiene una fuerte no linealidad óptica a temperatura ambiente, lo que ofrece oportunidades para posibles aplicaciones’, dice. ‘Actualmente estamos investigando qué sucede cuando juntamos dos o más cavidades. Debido a que cada sistema tiene memoria, una serie de cavidades podría ser útil como herramienta computacional, o tal vez incluso en aplicaciones de detección’.

(fuente: Europa Press)

 


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