Físicos rompieron el récord de temperatura más fría jamás alcanzada en un laboratorio

Científicos acaban de romper el récord de la temperatura más fría jamás medida en un laboratorio: lograron una temperatura escalofriante de 38 billonésimas de grado por encima de -273,15 grados centígrados al dejar caer gas magnetizado a 120 metros por una torre.


El equipo de investigadores alemanes estaba investigando las propiedades cuánticas de un llamado quinto estado de la materia: el condensado de Bose-Einstein (BEC), 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.

La temperatura es una medida de la vibración molecular —cuanto más se mueve una colección de moléculas, mayor es la temperatura colectiva—.

La nebulosa Boomerang es uno de los objetos peculiares del universo. En 1995, utilizando el Telescopio Submilimétrico del European Southern Observatory, se descubrió que su temperatura es de tan solo 1 K (-272 ºC) —un grado por encima del cero absoluto—.

El cero absoluto, entonces, es el punto en el que todo movimiento molecular se detiene: menos de 273,15 grados Celsius (459,67 grados Fahrenheit). Los científicos incluso han desarrollado una escala especial para temperaturas extremadamente frías, llamada escala Kelvin, donde cero Kelvin corresponde al cero absoluto. .

Cerca del cero absoluto, comienzan a suceder algunas cosas extrañas. Por ejemplo, la luz se convierte en un líquido que literalmente se puede verter en un recipiente, según una investigación publicada en 2017 en la revista Nature Physics. Asimismo, el helio superenfriado deja de experimentar fricción a temperaturas muy bajas, según otro estudio en la revista Nature Communications. Y en el Cold Atom Lab de la NASA, los investigadores incluso han sido testigos de la existencia de átomos en dos lugares a la vez.

El experimento

En este experimento sin precedentes, los científicos 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 hacia abajo, a alrededor de 2 mil millonésimas de grado Celsius por encima del cero absoluto, lo que habría sido un récord mundial en sí mismo, según NewAtlas.

Pero esto no fue lo suficientemente frío para los investigadores, que querían empujar los límites de la física; para enfriarse aún más, necesitaban imitar las condiciones del espacio profundo. Así que el equipo llevó 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.

Al dejar la cámara de vacío en una caída libre mientras se enciende y apaga el campo magnético rápidamente, lo que permite que el BEC flote sin inhibiciones por la gravedad, desaceleraron 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 absoluto negativo», informó el equipo el 30 de agosto en la revista Physical Review Letters.

Más frío por más tiempo

El récord anterior de 36 millonésimas de Kelvin, fue logrado por científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) en Boulder, Colorado, con láseres especializados.

El lugar natural más frío conocido del universo es la Nebulosa Boomerang, que se encuentra en la constelación de Centauro, a unos 5.000 años luz de la Tierra. Su temperatura media es de -272 C (alrededor de 1 Kelvin), según la Agencia Espacial Europea.

Los investigadores del nuevo estudio dijeron en un comunicado que, teóricamente, podrían mantener esta temperatura hasta por 17 segundos en condiciones verdaderamente ingrávidas, como en el espacio. Las temperaturas ultra frías podrían algún día ayudar a los científicos a construir mejores computadoras cuánticas.

mysteryplanet