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El lugar más frio en el universo - presentado por Science@NASA
Todos sabemos que el espacio es frio.
En la vasta brecha entre las estrellas y las galaxias,
la temperatura de los gases cae, normalmente, a 3 °K
o 454 grados Farenheit debajo del cero.
Está a punto de volverse, incluso, más frio.
Los investigadores de la NASA están planeando crear el lugar más frio en el universo conocido
dentro de la Estación Espacial Internacional.
"Vamos a estudiar a la materia a temperaturas muy por debajo que cualquier cosa de la naturaleza",
dice Rob Thompson del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
Él es el Científico del Proyecto Laboratorio de Átomo Frío de la NASA, un "refrigerador" atómico
que está listo para lanzarse a la estación espacial el 2016.
"Nosotros pretendemos hacer descender las temperaturas hasta los 100 picoKelvin".
100 picoKelvin es solo una diez mil millonésima parte de un grado por encima del cero absoluto,
donde toda la actividad térmica de los átomos, teóricamente, se detiene.
A semejantes bajas temperaturas, los ordinarios conceptos de sólido,
líquido y gas, ya no son relevantes.
Los átomos que interactúan por encima del umbral de la energía cero
crean nuevas formas de materia que son esencialmente... quantums.
La mecánica cuántica es una rama de la Física que describe
las extrañas reglas de la luz y la materia a escalas atómicas.
En ese reino, la materia puede estar en dos lugares a la vez;
los objetos se comportan como partículas y ondas a la vez; y nada es cierto:
el mundo cuántico se rige por la probabilidad.
Es en este reino en el cual los investigadores se sumergirán usando el Laboratorio de Átomo Frio.
"Esperaremos", dice Thompson, "estudiando los condensados Bose-Einstein (BEC)".
En 1995, investigadores descubrieron que si toman unos millones de átomos de rubidio
y los enfrían cerca al cero absoluto, se unirían en una sola onda de materia.
El truco funcionó con sodio, también.
En 2001, Eric Cornell del National Institute of Standards & Technology
y Carl Wieman de la Universidad de Colorado
compartieron el premio Nobel con Wolfgang Ketterle del MIT
por sus descubrimientos independientes de esos condensados,
los cuales Albert Einstein y Satyendra Bose predijeron a comienzos del siglo 20.
Si creas dos BECs y los pones juntos,
no se mezclarán como un gas ordinario.
En lugar de eso, ellos pueden "interferir" como ondas:
delgadas capas paralelas de materia están separadas por delgadas capas de espacio vacío.
Un átomo en un BEC puede agregarse a un átomo en otro BEC
y producir, ningún átomo en lo absoluto.
"El Laboratorio de Átomo Frio nos permitirá estudiar esos y otros fenómenos
a quizás las más bajas temperaturas", dice Thompson.
"Esto conduciría al descubrimiento de interesantes y nuevos fenómenos cuánticos".
La estación espacial es el mejor lugar para hacer esta investigación.
La microgravedad permite a los investigadores enfriar los materiales
a temperaturas mucho más frías de lo que es posible en tierra,
donde el fuerte empuje de la gravedad puede interferir con el proceso de "refrigeración".
Nadie sabe hacia dónde nos conducirá esta investigación fundamental.
Incluso las aplicaciones "prácticas" enunciadas por Thompson: los sensores cuánticos,
interferómetros de onda-materia y láseres atómicos,
solo nombrar algunos, suena a ciencia ficción.
"Estamos entrando a lo desconocido", dice.
Los investigadores como Thompson piensan en el Laboratorio de Átomo Frio
como una puerta de entrada al mundo cuántico.
Eso puede ser casi nada, no obstante, si esa puerta puede girar a ambos lados.
Si la temperatura cae lo suficientemente bajo,
"seremos capaces de ensamblar ondas atómicas tan grandes como un cabello humano
eso es, suficientemente grande para que el ojo humano pueda verlo".
Una criatura de la física cuántica habrá entrado al mundo macroscópico.
Y entonces, lo realmente emocionante comenzará.
Para noticias acerca del Laboratorio de Átomo Frio así como del próximo lanzamiento en 2016,
esté atento a science.nasa.gov