Científicos rompen el récord de la temperatura más fría jamás medida en un laboratorio. Lograron una temperatura de 38 billonésimas de grado por encima de -273,15° C al dejar caer gas magnetizado a 120 metros. Los detalles del trabajo fueron publicados en Physical Review Letters.
El equipo de investigadores alemanes estaba estudiando las propiedades cuánticas de un llamado quinto estado de la materia: el condensado de Bose-Einstein (BEC). Este es un derivado del gas que existe solo en condiciones ultra frías.
Mientras se encuentra en la fase BEC, la materia en sí comienza a comportarse como un átomo grande, lo que la convierte en un tema especialmente atractivo para los físicos cuánticos interesados en la mecánica de las partículas subatómicas.
Antecedentes
La temperatura es una medida de la vibración molecular: cuanto más se mueven las moléculas, mayor es la temperatura colectiva. El cero absoluto, entonces, es el punto en el que todo movimiento molecular se detiene: -273,15° C. Los científicos incluso han desarrollado una escala especial para temperaturas extremadamente frías: la escala Kelvin, donde 0 Kelvin es el 0 absoluto.
Cerca del 0 absoluto, comienzan a suceder algunas cosas extrañas. Por ejemplo, la luz se convierte en un líquido que literalmente se puede verter en un recipiente. El helio superenfriado deja de experimentar fricción a temperaturas muy bajas. Incluso pueden existir átomos en dos lugares a la vez.
En este nuevo experimento, los autores atraparon una nube de alrededor de 100.000 átomos de rubidio gaseosos en un campo magnético dentro de una cámara de vacío. Luego, enfriaron la cámara, a alrededor de 2 mil millonésimas de grados Celsius, lo que habría sido un récord mundial en sí mismo.
Experimento
No obstante, ellos buscaban empujar los límites de la física y enfriaron todo aún más, imitando las condiciones del espacio profundo. Llevaron su configuración a la torre de caída de Bremen de la Agencia Espacial Europea, un centro de investigación de microgravedad en la Universidad de Bremen en Alemania.
Dejaron caer la cámara de vacío en una caída libre mientras se encendía y apagaba el campo magnético rápidamente. Esto permitió que el BEC flote sin inhibiciones por la gravedad y se desacelere el movimiento molecular de los átomos de rubidio a casi nada.
El BEC resultante se mantuvo en 38 picokelvins, 38 billonésimas de Kelvin, durante aproximadamente 2 segundos, estableciendo «un récord negativo absoluto», informó el equipo. El récord anterior de 36 millonésimas de Kelvin, fue logrado por científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) en Colorado, con láseres especializados.
En la naturaleza
El lugar natural más frío conocido en el Universo es la Nebulosa Boomerang, en la constelación de Centauro. La temperatura media de esta nebulosa a unos 5.000 años luz de la Tierra, es de -272 C, esto significa alrededor de 1 Kelvin.
Los investigadores señalaron que, teóricamente, podrían mantener esta temperatura hasta por 17 segundos en condiciones verdaderamente ingrávidas, como en el espacio. Las temperaturas ultra frías algún día servirán para construir mejores computadoras cuánticas.
