Los neutrones son uno de los principales componentes de la materia bariónica. Excepto en el caso del hidrógeno, los neutrones están presentes en la región central (núcleo) de los átomos de todos los elementos. Aunque son eléctricamente neutros, son muy cruciales para determinar la estructura atómica y su composición. Una de las razones clave de su influencia se debe al hecho de que pueden penetrar en materiales que las radiaciones ópticas, como los rayos X, normalmente no pueden.
La hipótesis de de Broglie de la teoría cuántica nos dice que las partículas elementales pueden poseer características duales, onda y partícula, dependiendo de la situación. Al igual que los electrones, las características ondulatorias de los neutrones también pueden emplearse para estudiar materiales y una de las principales ventajas a este respecto es que la longitud de onda puede hacerse extremadamente pequeña, lo que a su vez da lugar a una imagen de alta resolución de la muestra estudiada. Esta característica se emplea habitualmente en las técnicas de difracción de neutrones.
Las leyes de la mecánica cuántica también nos dicen que las partículas elementales como los electrones, protones, etc poseen dos tipos de momentos, estos son debidos al movimiento orbital y al movimiento de espín. El primero se denomina momento angular orbital (OAM) y el segundo momento angular de espín (SAM). La suma de ambos se conoce como acoplamiento espín-órbita. Los neutrones también tienen un OAM intrínseco que se ha empleado recientemente en la creación de un novedoso dispositivo cuántico que se utilizó para descubrir un aspecto del OAM del neutrón que no se conocía previamente.
En un escenario experimental sin precedentes, el grupo de investigación del Instituto de Computación Cuántica (IQC) de Waterloo ha observado que, cuando los neutrones atraviesan el dispositivo recién creado, muestran una estructura similar a la de un donut o toroide [1]. Esta observación sugiere que los neutrones pueden poseer OAM cuantizado y propagarse de forma helicoidal.
Los neutrones expresan la propiedad de polarización de espín. Esto, en combinación con la observación de OAM cuantizada para neutrones, tiene aplicaciones muy interesantes. Algunas de las áreas en las que esto sería útil son la investigación de materiales cuánticos, la computación cuántica y la resolución de problemas importantes en física teórica fundamental.
A Destacar:
El físico Nassim Haramein lleva décadas proponiendo que todas las partículas del universo se caracterizan por un movimiento de espín y que el origen de este espín es inherente al campo que rige la dinámica de las respectivas partículas. En sus publicaciones anteriores, ha demostrado que al incorporar las fuerzas de torsión y de Coriolis a las ecuaciones de campo de Einstein, se obtiene una nueva solución que nos dice que el propio espaciotiempo se está curvando a todas las escalas y que, a su vez, es la fuente de toda la dinámica del espín en el universo [2]. Esta constatación tiene varias consecuencias, una de las cuales es la existencia de la propiedad de rotación para todos los agujeros negros.
Ahora muchos otros físicos de todo el mundo se están dando cuenta de la importancia del espín, como el descubrimiento de las ondas helicoidales de neutrones descrito en este artículo, es explícito que las predicciones de las teorías de Nassim están demostrando ser ciertas. Además, dado que ahora hay numerosas evidencias a favor del trabajo de Nassim, se espera que una vez que salga el nuevo artículo, todas estas ideas se entretejan coherentemente en un marco general.
Referencias:
[1] Dusan Sarenac et al, Experimental realization of neutron helical waves, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.add2002
[2] Haramein, N., and Rauscher, E. A. (2005). The origin of spin: A consideration of torque and Coriolis forces in Einstein’s field equations and grand unification theory. Beyond The Standard Model: Searching for Unity in Physics, 1, 153-168.
