Comprender las causas y los efectos de la fricción podría allanar el camino para la exploración de la composición de las estrellas de neutrones y nuestro universo. Aquí en la tierra, Los resultados de los investigadores de Aalto serán invaluables para reducir la producción de calor y fallas no deseadas en los componentes de la computadora cuántica.

"Por ahora, tenemos que estudiar el fenómeno en sí más a fondo, antes de que podamos tener una visión lo suficientemente exhaustiva como para aplicarla a la investigación experimental y las tecnologías de desarrollo, "señala Jere Mäkinen, Investigador doctoral de la Universidad Aalto.

Los investigadores han hecho girar un recipiente lleno de isótopos superfluidos de helio-3 cerca de la temperatura del cero absoluto. El fluido en rotación imita el movimiento de los cuerpos sólidos, creando minúsculo, huracanes idénticos llamados vórtices.

Cuando los vórtices están en movimiento laminar estable y ordenado a temperatura cero, en contraposición a una turbulencia infinitamente caótica, No debe haber fricción ni medios para que un vórtice transfiera energía cinética a su entorno.

Sin embargo, eso es exactamente lo que Mäkinen y su supervisor, Dr. Vladimir Eltsov, ahora han descubierto que suceden.

"Lo que sospechamos que podría ser una fuente de fricción son las cuasi partículas atrapadas en los núcleos de los vórtices. Cuando los vórtices se aceleran, las partículas ganan energía cinética que se disipa a las partículas circundantes y crea fricción, "explica Mäkinen.

"En sistemas turbulentos, La energía cinética siempre se disipa del movimiento de los vórtices, pero hasta ahora todo el mundo había pensado que cuando los vórtices están en movimiento laminar la disipación de energía es cero a temperatura cero. Pero resulta que no es, "continúa Vladimir Eltsov.

Mäkinen compara la disipación de calor con sacudir una caja llena de pelotas de tenis de mesa:obtienen energía cinética de la caja en movimiento y de las otras pelotas que rebotan.

Evitar que los vórtices disipen el calor y por tanto la fricción, haría, por ejemplo, mejorar el rendimiento y la capacidad de retener datos en componentes superconductores utilizados para construir computadoras cuánticas.

Una estrella de neutrones en un laboratorio:el primer paso para comprender la turbulencia
El santo grial de los estudios sobre la turbulencia cuántica es comprender y explicar la turbulencia en los líquidos y gases cotidianos. El trabajo de Mäkinen y Eltsov es un paso inicial hacia la comprensión del funcionamiento interno de los vórtices en los superfluidos. Desde allí, uno podría pasar a comprender las turbulencias en nuestro entorno cotidiano, en un estado "clásico".

Las implicaciones podrían hacer girar industrias enteras. Se abrirían nuevas formas de mejorar la aerodinámica de aviones y vehículos de todo tipo o controlar el flujo de petróleo o gas en oleoductos, Sólo para nombrar unos pocos.

Los misterios del universo también están contenidos en estos experimentos. Colapsado Se cree que las estrellas de neutrones masivamente pesadas contienen complejos sistemas de superfluidos. Fallos y anomalías como cambios repentinos en la velocidad de rotación de las estrellas, podría ser causado por ráfagas de vórtices y una disipación de energía similar a la ahora descubierta en los experimentos en la Universidad de Aalto.