Una brújula magnética en un tubo de ensayo suena a truco de magia, pero es física pura. En una solución de fumarato (una sal del ácido málico), los núcleos de carbono-13 se comportan como pequeñas peonzas. Cuando el campo magnético externo cae a 400 nanoteslas — cien mil veces más débil que el campo de la Tierra —, los dos niveles de energía de esas peonzas casi se fusionan. Los físicos llaman a ese punto "cruce evitado". En él, las peonzas empiezan a balancearse al unísono y la solución emite una señal rítmica.

La señal no solo es notable, sino que es duradera. Las oscilaciones de la magnetización ocurren a una frecuencia de unos 2 hercios y solo se desvanecen después de 25 segundos. Para comparar: un espín nuclear individual en un líquido pierde la sincronía en 8 segundos. El secreto está en que, en el estado "casi fusionado", los núcleos dejan de sentir las pequeñas perturbaciones, como un coro que no se desafina por el ruido de la sala.

Pero lo más interesante es la multitud de núcleos. Cuando hay muchos espines y todos están polarizados, sus propios campos magnéticos comienzan a influirse mutuamente. Cerca del cruce evitado, esa influencia se vuelve medible. Así se obtiene una vía directa para observar la dinámica no lineal de los espines: cómo las peonzas se "empujan" y cambian el ritmo colectivo.

Esta solución es un sensor listo para campos magnéticos ultradébiles. Se puede inyectar en un organismo o en un reactor químico, y contará cómo es el entorno magnético a su alrededor. Quizás así, en el futuro, se monitorice la actividad cerebral o el progreso de una reacción química, sin voluminosos criostatos ni láseres.