¿Qué sucede cuando los átomos se ponen realmente, muy fríos? Los científicos saben que disminuyen la velocidad a medida que se acercan al cero absoluto, pero la molesta atracción gravitacional de la Tierra dificulta la observación de lo que sucede una vez que alcanzan niveles extremadamente bajos. Pero cuando llegue agosto, eso cambiará cuando la NASA cree el lugar más frío del universo conocido.
Ese clima frío se ubicará en un pequeño laboratorio de aproximadamente la mitad del tamaño de un refrigerador. Se llama Cold Atom Laboratory, y se enviará a la Estación Espacial Internacional a través del cohete SpaceX, informa SNAPPA Science. En el interior, los átomos se enfriarán a una billonésima parte de un grado por encima del cero absoluto (459.67 ° F), dice la NASA, 100 millones de veces más frío que las partes más profundas del espacio.
Si la mera mención de esas temperaturas te hace temblar, no te preocupes. Los experimentos prometen tener algunos resultados bastante interesantes. El laboratorio enfriará los átomos con la esperanza de que se conviertan en condensados de Bose-Einstein, una forma funky de materia que los científicos descubrieron recientemente.
Para comprender este extraño fenómeno, es útil recordar que cuando los científicos hablan de temperaturas, realmente se refieren a la rapidez con que se mueven los átomos. Los átomos más excitados van más rápido y tienen temperaturas más altas, y viceversa. Los átomos más fríos y lentos que se puedan obtener se conocen como "cero absoluto", lo que hipotéticamente implicaría una cantidad infinita de trabajo y, por lo tanto, es físicamente imposible de alcanzar. Pero los científicos pueden llegar a un pelo por encima de ese extraño estado.
Ahí es cuando las cosas se ponen raras. Los átomos ultrafríos pierden sus propiedades físicas normales y comienzan a comportarse más como ondas que como partículas. En 2001, un grupo de físicos ganó el Premio Nobel por alcanzar finalmente ese estado, que se conoce como condensado de Bose-Einstein.
El galardonado Eric Allin Cornell le dice a Rachel Kaufman de Sigma Pi Sigma que “A medida que las cosas se enfrían, la naturaleza cuántica de [los átomos] tiende a ser más pronunciada. Se vuelven cada vez más pesados y menos parecidos a las partículas. Las ondas de un átomo se superponen con otro átomo y forman una superonda gigante, como un copete gigante al estilo de Reagan ". La NASA lo describe como filas de átomos que" se mueven en concierto como si estuvieran montando una tela en movimiento ".
Si esto suena difícil de imaginar, no se preocupe: los físicos tienen dificultades para verlo cuando está justo en frente de sus caras. La atracción gravitacional de la Tierra es la culpable. La gravedad hace que los átomos quieran caer hacia la Tierra, por lo que el estado solo se puede lograr por una fracción de segundo. Pero en el espacio, se espera que la falta de gravedad permita que los condensados de Bose-Einstein hagan lo suyo durante un poco más de tiempo, haciéndolos esperar unos segundos.
Con la capacidad de ver el condensado durante un período de tiempo más largo, los investigadores esperan poder estudiar cómo funciona, y dado que la gravedad no estará en juego, pueden comparar sus experimentos con los basados en la Tierra y extrapolar información acerca de cómo la gravedad afecta a los átomos. Según la NASA, los experimentos podrían producir avances en todo, desde la computación cuántica hasta la materia oscura. Una vez que los científicos comprendan mejor las propiedades fundamentales de la materia, pueden usar ese conocimiento para hacer cosas como transferir energía de manera más eficiente o crear relojes atómicos más precisos.
El espacio ya debe tener lugares tan fríos como la pequeña caja de hielo de la NASA, ¿verdad? Incorrecto. Tom Schachtman, del Smithsonian, señala que la luna está a solo 378 ° F bajo cero, e incluso el alcance más alejado del estremecimiento del espacio es de 455 ° F bajo cero. En agosto, los astronautas pueden desear haber empacado una parka, pero por ahora, el lugar más frío del universo es aquí en la Tierra, en los laboratorios donde los científicos hacen sus experimentos de corta duración con átomos lentos y fríos.
