Increíble hallazgo: una molécula de agua puede existir en seis sitios diferentes a la vez

El agua solo puede ser sólida, líquida o gaseosa, ¿verdad?

Pues no.

Tal y como se ha descubierto, el agua tiene un cuarto estado. Así lo han corroborado los científicos del departamento de Energía del laboratorio nacional de Oak Ridge, quienes han publicado sus sorprendentes hallazgos en la revista Physical review letters.

La nueva forma de agua ha sido hallada a través de unos alucinantes descubrimientos en mecánica cuántica. Estamos hablando de agua en su nivel más fundamental; en otras palabras, de átomos de hidrógeno que bailan en un espacio muy reducido con un átomo de oxígeno.

"No se trata de algo que un simple físico pueda descubrir", cuenta el geólogo Larry Anovitz.

Si bien esta nueva forma de agua podría resultar intangible, es decir, un agua cuya textura no sería comparable a la de la nieve o a la de la niebla, su descubrimiento tiene un montón de aplicaciones potenciales, especialmente en el terreno de la biología, tal y como cuenta Johnjoe McFadden, un profesor de Genética Molecular en la Universidad de Surrey, en Gran Bretaña.

"Una de las cosas que sabemos de la vida es que el agua es uno de los elementos cruciales para su existencia", cuenta McFadden. Todo lo que participa en la existencia a nivel molecular tiene que ver con el agua. De hecho, el agua está empujando a la mecánica cuántica de manera muy profunda hasta el corazón de la vida. Y revelando lo fundamental que es".

La mecánica cuántica es una rama de la parte de la física que investiga el comportamiento de la materia cuando esta es infinitesimalmente pequeña. Es decir, si bien la física general que cualquiera puede haber estudiado en el colegio explica, por ejemplo, por qué la gravedad provoca la caída de una manzana al suelo antes que elevarla hacia el cielo, la mecánica cuántica describe el comportamiento de los átomos y de las fascinantes partículas subatómicas.

En ese universo microatómico, las leyes de la física convencional no se cumplen. En su lugar, las minúsculas partículas que integran todo lo sólido se reflejan como ondas — como ondas de sonido, por ejemplo. Y de manera increíble, ello significa que tales partículas pueden existir en varios sitios al mismo tiempo.

Gracias a los principios de la mecánica cuántica, los neutrones resplandecen y las computadoras brillan. Y según han averiguado ahora los científicos de Oak Ridge, una única molécula de agua puede existir simultáneamente en seis lugares distintos al mismo tiempo. Es ubicua.

O sea, para decirlo en otras palabras: han descubierto un nuevo estado cuántico del agua.

"El agua es, por definición, únicamente el líquido. En su estado sólido el agua es hielo. Y cuando se vaporiza es vapor", cuenta Anovitz. "Claro que eso no tiene un nombre".

ORNL: Los científicos descubren un nuevo estado de la molécula del agua (vídeo)

Los científicos habrían hecho su descubrimiento bajo condiciones muy específicas. Estos habrían observado el agua atrapada en las fisuras de los cristales de agua marina y de la esmeralda a temperaturas muy bajas.

Pero sospechan que tanto ellos como otros investigadores podrían replicar su experimento con otras sustancias. "Es muy posible que la misma ubicuidad exista en otros muchos casos de la naturaleza, en minerales, en especies vivas y así sucesivamente", ha concluido el físico de Oak Ridge Alexander Kolesnikov.

La molécula de agua existe en 6 lugares distintos al mismo tiempo porque los cristales son hexagonales, o de seis lados, explican los científicos. Se configura en el mismo recipiente que la contiene, en otras palabras. Claro que la molécula también ha aparecido en otros partes de los lados del interior de los cristales, de manera que ha sido capaz de atravesar fronteras que el agua no podía traspasar de acuerdo con las leyes de la física convencional.

Es posible que los científicos puedan emplear sus descubrimientos para aprender más de cerca cómo el agua se desplaza en las membranas de la célula, explican los científicos.

"El agua interactúa con las enzimas de miles de maneras distintas", cuenta McFadden. "Las enzimas son el objetivo al que intentan apelar todos los medicamentos del mundo. Si entendiéramos mejor cómo funcionan las enzimas podríamos conseguir que los medicamentos lograran hacer cosas maravillosas, lo cual podría conducir al descubrimiento de nuevas medicinas".

El profesor de Ingeniería del Instituto Tecnológico de Massachussets, Seth Lloyd, un experto en física cuántica, se ha mostrado reticente a la hora de vaticinar que los experimentos del laboratorio de Oak Ridge puedan desembocar en el descubrimiento de ningún medicamento. Él prefiere considerar que los nuevos descubrimientos han abierto una puerta a contemplar los increíbles comportamientos del agua en sí misma. Considerar sus aplicaciones prácticas le parece una obscenidad.

"El agua es lo más en sí misma", sentencia.

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