Una gota de tinta cae en un vaso de agua y desde ella se expanden círculos. El agua parece simple, pero si miramos en su interior, cada molécula no solo avanza: también gira, como una diminuta peonza. Los físicos llaman espín a esta rotación propia de las partículas. Por lo general, no se nota: en el agua en calma, las peonzas giran de manera aleatoria y su rotación no afecta el movimiento del fluido en su conjunto.
Pero en el plasma ardiente que se genera en las colisiones de núcleos en aceleradores, los espines de las partículas se alinean en una misma dirección. Entonces el fluido comienza a comportarse de manera inusual: las ondas se propagan de forma distinta a lo largo y a lo ancho de la rotación global. Los autores del nuevo trabajo han comprobado cómo el espín modifica las leyes de propagación de las ondas. Han descubierto que en una dirección aparecen tipos especiales de oscilaciones que no existen en las demás. Y para ondas muy cortas, la teoría fallaba: la velocidad de la onda resultaba mayor que la velocidad de la luz, lo cual está prohibido.
Para corregir esta situación, los científicos utilizaron un modelo más riguroso que prohíbe de antemano las señales superlumínicas. Resultó que, en presencia de espín, las condiciones de estabilidad y causalidad (cuando el efecto no precede a la causa) no siempre se cumplen. Todo depende de cuán fuertemente estén giradas las partículas. Si la densidad de espín es alta, la descripción sigue siendo correcta solo en una región limitada.
Este trabajo es un paso hacia la comprensión de cómo se comporta la materia en los puntos más calientes del universo: justo después del Big Bang o en el interior de las estrellas de neutrones. Allí, la materia está girada al límite, y no se puede prescindir del espín.
El espín de una partícula se mide en unidades de la constante de Planck, y para el electrón siempre es igual a 1/2. Esto significa que el electrón debe «girarse» dos veces para volver a su estado original, como si una moneda solo mostrara cara después de dos vueltas completas en la mano.