¿Qué líquido no se puede congelar?

El líquido indomable: El helio y su resistencia a la congelación

El mundo de la física a menudo desafía nuestra intuición, presentándonos fenómenos que escapan a la lógica cotidiana. Uno de estos enigmas es la peculiar resistencia del helio a la congelación. Mientras la mayoría de las sustancias transitan del estado líquido al sólido al disminuir la temperatura, el helio, bajo condiciones atmosféricas normales, se mantiene obstinadamente líquido incluso a temperaturas extremadamente bajas, rozando el cero absoluto.

Este comportamiento excepcional se debe a una combinación de factores relacionados con su estructura atómica y las leyes de la mecánica cuántica. El helio es un átomo extremadamente ligero y sus átomos interactúan débilmente entre sí. Estas débiles fuerzas interatómicas, conocidas como fuerzas de Van der Waals, son insuficientes para vencer la energía cinética residual de los átomos de helio a bajas temperaturas, impidiendo que se organicen en una estructura cristalina rígida, característica del estado sólido.

Es importante destacar que la afirmación de que el helio “no se puede congelar” es cierta solo bajo presiones atmosféricas normales. Aumentando la presión a 25 atmósferas y bajando la temperatura a aproximadamente 1 Kelvin (-272.15°C), el helio finalmente sucumbe y transita al estado sólido, formando un helio II sólido, una fase con propiedades sorprendentes como la superfluidez.

Este comportamiento singular del helio lo convierte en una sustancia fascinante para la investigación científica. Su superfluidez, por ejemplo, permite que fluya sin viscosidad, desafiando las leyes de la física clásica y abriendo puertas a aplicaciones tecnológicas innovadoras en áreas como la criogenia y la computación cuántica.

En resumen, el helio, bajo condiciones atmosféricas normales, se resiste a la congelación debido a la débil interacción entre sus átomos y su baja masa atómica. Sin embargo, sometido a presiones elevadas, finalmente cede y se solidifica, revelando aún más su fascinante complejidad y potencial científico. Este líquido indomable, en su resistencia a la solidificación, nos recuerda la profunda y a menudo sorprendente naturaleza de las leyes que gobiernan el universo.