Observan un fenómeno físico que imita a Van Gogh

Físicos coreanos y japoneses han observado con éxito por primera vez la inestabilidad cuántica de Kelvin-Helmholtz (KHI), un fenómeno predicho hace décadas, nunca antes observado en fluidos cuánticos.

Esta inestabilidad produce patrones de vórtices exóticos conocidos como esquirmiones fraccionales excéntricos, cuyas estructuras en forma de medialuna se asemejan a la luna de la obra maestra de Van Gogh 'La noche estrellada'.

La inestabilidad de Kelvin-Helmholtz (KHI) es un fenómeno clásico en dinámica de fluidos, donde las ondas y los vórtices se forman en la frontera entre dos fluidos que se mueven a diferentes velocidades, como se observa en las olas oceánicas azotadas por el viento, las nubes arremolinadas o los cielos de Van Gogh.

«Nuestra investigación comenzó con una pregunta simple: ¿Puede la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz ocurrir en fluidos cuánticos?», afirmó en un comunicado Hiromitsu Takeuchi, profesor asociado de la Escuela de Posgrado de Ciencias de la Universidad Metropolitana de Osaka y uno de los autores principales de este estudio.

Al enfriar gases de litio casi hasta el cero absoluto, los investigadores crearon un condensado de Bose-Einstein multicomponente (un superfluido cuántico) con dos corrientes que fluyen a diferentes velocidades. En su interfaz, surge un patrón de digitación ondulada, similar a la turbulencia clásica, pero luego se generan vórtices, regidos por las extrañas reglas de la mecánica cuántica y la topología.

Estos vórtices resultaron ser esquirmiones fraccionales excéntricos, o EFS, un tipo de defecto topológico recientemente descubierto.

«Los esquirmiones suelen ser simétricos y centrados», explicó Takeuchi. «Pero los EFS tienen forma de medialuna y contienen singularidades incrustadas: puntos donde la estructura de espín habitual se rompe, creando fuertes distorsiones. Para mí, la gran luna creciente en la esquina superior derecha de 'La Noche Estrellada' se ve exactamente como un EFS», añadió Takeuchi.