En los metales que conocemos, como el cobre, los electrones se mueven casi independientemente, como coches en una autopista despejada. La resistencia surge de colisiones raras y puede describirse con fórmulas sencillas. Pero hay toda una clase de materiales —desde las cerámicas de cuprato hasta el grafeno retorcido— donde, por encima de la temperatura de transición superconductora, todo va mal. Allí los electrones parecen estar en hora punta: cada uno choca con todos los demás, y el movimiento se convierte en un caos de empujones.
Este estado se llama metal extraño. Su resistencia crece linealmente con la temperatura, y el tiempo entre colisiones de electrones se vuelve tan corto que se viola el llamado límite de Mott-Ioffe-Regel: la frontera a partir de la cual la teoría ordinaria de los metales deja de funcionar. Los autores del nuevo trabajo construyeron un modelo donde el papel clave no lo juegan los propios electrones, sino su interacción con fluctuaciones cuánticas: el temblor de una 'ondulación' de carga o de espín. Estas fluctuaciones están distribuidas en el espacio de manera aleatoria, como imanes esparcidos sobre una mesa.
Los cálculos mostraron que en tal sistema la resistencia y el tiempo de vida del electrón dejan de estar rígidamente relacionados. La fórmula de Boltzmann, que funciona en los metales ordinarios, aquí se rompe: como si el tiempo pasado en un atasco dejara de depender del número de coches. Además, el modelo predice la violación de otra relación universal: la que existe entre la viscosidad del líquido electrónico y su entropía (la medida del desorden). En los líquidos ordinarios, esta relación tiene un límite inferior, pero aquí desaparece.
Este trabajo no es solo una teoría abstracta. Proporciona una receta microscópica para describir los metales incoherentes críticos cuánticos, de los cuales, al enfriarse, nace la superconductividad. Comprender la fase metálica extraña podría ser la clave para crear superconductores que funcionen a temperatura ambiente: materiales que revolucionarían la transmisión de energía y el transporte.
El límite de Mott-Ioffe-Regel puede imaginarse como una situación en la que el camino libre medio del electrón se vuelve menor que la distancia entre los átomos. En ese momento, el electrón parece olvidar dónde está, y la imagen clásica del movimiento se desmorona.
En la novela 'Luz de otros tiempos' de Peter Watts, la vida extraterrestre se basa en estados conductores inusuales donde las leyes habituales de la física del estado sólido no funcionan, algo que recuerda a los metales extraños.