Investigadores de la Universidad de Princeton han observado el Weyl fermion, una partícula sin masa teorizada por primera vez hace 85 años. Así es como el descubrimiento podría cambiar la forma en que hacemos la electrónica.
En 1929 un físico y matemático llamado Hermann Weyl propuso los fermiones de Weyl, una partícula sin masa que también llevaba una carga eléctrica. Debido a su naturaleza, se creía que los fermiones de Weyl podían mejorar enormemente el flujo de energía en la electrónica.
Más de 85 años después de su propuesta inicial, se ha producido la primera observación de Weyl fermions. Un equipo de científicos de todo el mundo, liderado por la Universidad de Princeton, hizo el descubrimiento y publicó los resultados en la revista Science el 16 de julio en un artículo titulado «Discovery of Weyl fermions and topological Fermi arcs».
La electrónica moderna está construida sobre el electrón que, si recuerdas de tu clase de física, lleva una carga negativa y también está clasificado como un fermión. Un fermión es una partícula que se suscribe a las estadísticas de Fermi-Dirac en la forma en que interactúa y se comporta.
Los fermiones de Weyl, sin embargo, son diferentes en que no tienen masa y son más móviles – la partícula gira en la misma dirección en la que se mueve. Esto significa que los fermiones de Weyl podrían transportar partículas más eficientemente y con más estabilidad que los electrones.
Los investigadores encontraron que los fermiones de Weyl se comportan como una combinación de partículas monopolo y anti monopolo. Esto significa que dos partículas Weyl con cargas opuestas pueden moverse independientemente una de la otra.
Uno de los mayores hallazgos es que, utilizando los fermiones de Weyl, los investigadores serán capaces de crear electrones de movimiento rápido sin riesgo de retrodispersión o pérdida de electrones en una colisión. La retrodispersión hace que la electrónica sea menos eficiente y crea calor. Los electrones de Weyl son capaces de evitar colisiones y eliminar la retrodispersión.
Esencialmente, lo que esto significa es que los fermiones de Weyl podrían proporcionar un mejor flujo de electricidad y ayudar en la creación de una electrónica más potente y eficiente, especialmente en computadoras.
El descubrimiento del fermión de Weyl es interesante porque fue descubierto en un cristal metálico sintético llamado arseniuro de tantalio que fue diseñado por los investigadores de Princeton en colaboración con otros científicos de todo el mundo. Debido a esto, el Weyl fermion puede ser potencialmente reproducido y aplicado.
Originalmente propuesto como una teoría alternativa a la teoría de la relatividad de Einstein, el fermión de Weyl ha eludido a los científicos durante décadas. Ahora que se ha observado, la partícula podría invertir la forma en que producimos una electrónica potente.