11 de marzo de 2018
11.03.2018

¿Se sienten los objetos antes de tocarse?

Investigadores de la UA descubren que las leyes de la relatividad de Einstein son las que determinan las distancias a las que las fuerzas entre dos materiales empiezan a actuar

11.03.2018 | 04:15
Gracias a los experimentos, los investigadores de la UA han encontrado que, en el caso del oro, los electrodos interaccionan a distancias mucho más lejanas.

Un equipo liderado por los investigadores del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Alicante, María José Caturla y Carlos Untiedt, desentraña los mecanismos por los que dos objetos se sienten uno al otro antes de «tocarse», y cómo es el contacto entre los primeros átomos de ambos materiales.

Este hallazgo, que demuestra la importancia que tienen los efectos relativistas en la interacción a largo alcance entre objetos, ha sido publicado en dos artículos de la revista insignia de la Sociedad Americana de Física, la Physical Review Letters.

En este sentido, los científicos han descubierto que las leyes de la relatividad de Albert Einstein son las que determinan las distancias a las que las fuerzas entre los objetos empiezan a actuar. «Es sorprendente ver la influencia que tiene la relatividad especial de Einstein en algo tan cercano cómo es el proceso por el que dos objetos se tocan. Hemos demostrado que debido a este efecto los elementos más pesados, como el oro, ejercen fuerzas sobre otros a más larga distancia de lo que esperaríamos si no fuese por la relatividad especial», explica el director de Departamento Física Aplicada de la UA, Carlos Untiedt.


Estas fuerzas son muy importantes para entender distintos procesos que se producen a nuestro alrededor cómo las reacciones químicas o la fricción.

 

Estas fuerzas son muy importantes para entender distintos procesos que se producen a nuestro alrededor cómo las reacciones químicas o la fricción por lo que, añade el investigador de la UA, «estos efectos serían fundamentales para entender de forma cuantitativa la formación de las uniones moleculares entre átomos».

Como apuntan desde el Departamento de Física Aplicada de la UA, «la teoría de la relatividad especial de Einstein es útil para planear viajes por el espacio, sino que juega también un papel importante en tareas cotidianas y permite, por ejemplo, que el sistema GPS pueda calcular con precisión una posición». «Más aún -suscribe Untiedt-, la relatividad de Einstein es relevante en fenómenos a escala cósmica o global, y también es crucial a la hora de entender ciertas propiedades de la materia a escala microscópica: conforme avanzamos en la tabla periódica hacia materiales más pesados, los electrones se mueven alrededor del núcleo cada vez más rápido, alcanzando velocidades a las que los efectos relativistas no pueden ser despreciados».

Este es el caso del oro, que tiene una estructura electrónica similar a la plata y el cobre, pero una masa atómica considerablemente mayor. «Los efectos relativistas son, por tanto, mayores en el oro y determinan muchas de sus propiedades ya que al cambiar las propiedades electrónicas de este metal, la relatividad afecta, entre otras cosas, al modo en que se enlazan sus átomos», afirma el investigador de la UA.
 

Estos efectos son fundamentales para entender de forma cuantitativa la formación de las uniones moleculares entre átomos.

 

«En nuestro trabajo, -añade-, mostramos cómo la relatividad afecta al modo en que dos electrodos de oro entran en contacto. Para ello, medimos la distancia a la que el último átomo de un electrodo metálico es atraído por un segundo electrodo que se aproxima a él».

Gracias a los experimentos desarrollados, los investigadores han encontrado que, en el caso del oro, los electrodos interaccionan a distancias mucho más lejanas de lo que ocurre para la plata o el cobre. «Con ayuda de simulaciones teóricas, se demuestra como la atracción entre átomos de oro a largas distancias proviene principalmente de contribuciones relativistas. En definitiva, -apunta Carlos Untiedt desde la Universidad de Alicante-, se muestra la influencia de los efectos relativistas en las propiedades mecánicas de los metales a escala microscópica».

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