Supercordes: el principi del tot
Un article molt interessant, en anglès, que explica d'on va sorgir la idea de les Supercordes:
El primer indici que hi havia un nou tipus de matèria va sorgir l'any 1983: "25 anys enrere pensàvem que ho sabíem tot sobre els canvis d'estats de la matèria" va dir en Wen. "Aleshores es va fer un experiment que ens va obrir un nou món sencer."
En l'experiment, els electrons es movien entre dos semiconductors com si només tinguessin la meitat de la càrrega (un electró és negatiu, i un protó és positiu, però no
s'havia vist mai un electró mig-negatiu!). Aquest efecte se'n va dir efecte cambra quàntica fraccional (FQHE) i volia dir que els electrons no eren partícules elementals després de tot.
Si es fa una fotografia dels electrons en un sistema FQHE els electrons es disposen aleatòriament com si fossin en un líquid. Però mirant-ho amb atenció, es veu com electrons ballen l'un al voltant de l'altre de manera ben definida. Com si estiguessin encantats. Això passa fins i tot si estan separats per una gran distància.
Com si els electrons fossin els caps d'unes llargues cordes fetes d'unes altres partícules elementals. Aleshores van formular un model en el qual les cordes eren lliures de moure's com en "una sopa de fideus" i onejaven en una enorme "teranyina de cordes".
Les fórmules de Wen i Levin, no només donaven una solució pel tema de les partícules mig carregades elèctricament, sinó que produïen les lleis de la física de Maxwell que descriuen el comportament de la llum. "150 anys després de què Maxwell va escriure les lleis, ara sortien de nou per accident" explica Wen.
Les fórmules podien explicar fins i tot els quarks (gluons i bosons), els quals formen els protons i els neutrons. Les fórmules podien ser la clau d'una teoria del tot que unifiqués la física Quàntica amb la física de la Relativitat.
Joel Helton d'un equip del MIT es va interessar pel tema i es va posar a cercar materials. I van trobar un cristall verd fosc (Herbertsmithita), que els geòlegs van descobrir a les muntanyes Xilenes l'any 1972.
L'Herbertsmithita és especial perquè internament té una disposició triangular. Normalment els electrons prefereixen alinear-se de manera que els espins girin en direccions oposades als dels seus veïns, però amb un triangle això és impossible.
Tot i que l'Herbertsmithita existeix en la natura, té tantes impureses que la fan inservible. Per això van crear un material artificial amb les mateixes propietats.
L'equip va mesurar el grua de magnetització del material, en resposta a una camp magnètic. Si l'Herbertsmithita fos un material normal, a una temperatura inferior als 26 graus absoluts, els espins dels electrons pararien de fluctuar (ordre magnètic). Però la transició no es va produir amb l'Herbertsmithita ni a 26 graus ni tan sols a 1 grau absolut!
"Els acceleradors de partícules estan recreant les condicions després del big bang i estan repetint experiments que van succeir en l'univers antic. Però en els laboratoris estem creant condicions molt fredes, més fredes que el propi univers. Estem fent coses que no s'havien vist mai a l'univers."[@more@]
