- Investigadores de la NASA planean crear en la estación espacial un «refrigerador» atómico para estudiar la materia a temperaturas cercanas al cero absoluto
El espacio es frío. En la gran distancia que existe entre las estrellas y las galaxias, la temperatura de la materia gaseosa cae a 273ºC bajo cero. La NASA planea crear un lugar con temperaturas aún más frías de las que se encuentran de forma natural, y lo hará en la Estación Espacial Internacional (ISS). El proyecto, denominado Cold Atom Lab, consiste en un refrigerador atómico que será lanzado con destino a la plataforma orbital en 2016. El instrumento, que servirá para estudiar la materia en condiciones extremas, alcanzará los 100 pico-Kelvin, solo una 10.000 millonésima de grado sobre el cero absoluto, donde toda actividad térmica de los átomos se paraliza.
«A temperaturas tan bajas, los conceptos ordinarios de sólido, líquido y gas ya no son relevantes. Los átomos que interactúan justo por encima del umbral de energía cero crean nuevas formas de materia que son esencialmente... cuánticas», explican los investigadores en un comunicado. La mecánica cuántica es una rama de la física que describe las reglas extrañas de la luz y la materia a escalas atómicas. En ese ámbito, la materia puede estar en dos lugares a la vez, los objetos se comportan como partículas y ondas y nada es seguro. «El mundo cuántico se ejecuta en la probabilidad», apuntan.
En ese extraño mundo se moverá el Cold Atom Lab. Los científicos comenzarán estudiando los condensados de Bose-Einstein, un estado de la materia cerca del cero absoluto que Albert Einstein y Satyendra Bose predijeron en el siglo XX y cuya existencia se ha demostrado con rubidio, sodio... Si se crean dos condensados y se juntan, no se mezclan como un gas ordinario, sino que interfieren entre sí como si fuera olas, delgadas capas de materia separadas por finas capas de espacio vacío. «The Cold Atom Lab nos permitirá estudiar estos objetos a tal vez a las temperaturas más bajas de la historia», explica Rob Thompson, del Laboratorio a Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA.
El instrumento también permitirá a los investigadores mezclar gases atómicos súper fríos y ver qué ocurre, lo que podría llevar al descubrimiento de «interesantes y novedosos fenómenos cuánticos».
Puerta abierta al mundo cuántico
Según explican desde la NASA, la estación espacial es el mejor lugar para hacer esta investigación, ya que la microgravedad permite a los investigadores enfriar materiales a temperaturas mucho más frías de las que son posibles en la Tierra. «Es un principio básico de la termodinámica, cuando se expande un gas, se enfría. La mayoría de nosotros tenemos esta experiencia de primera mano. Si usted rocía una lata de aerosol, la lata se enfría», explica Thompson. Los gases cuánticos se enfrían de la misma manera, pero en lugar de un aerosol, tenemos una «trampa magnética».
En la práctica, este experimento puede tener desarrollos en la creación de sensores cuánticos, láseres atómicos, interferómetros, etc... pero los investigadores creen que puede ir mucho más allá y abrir una puerta hacia el mundo cuántico. «Si la temperatura baja lo suficiente, vamos a ser capaces de ensamblar los paquetes de ondas atómicas tan anchos como un cabello humano», explica Thompson. «Es decir, lo suficientemente grande como para que el ojo humano pueda verlo». De esta forma, una creación de la física cuántica ya habrá entrado en el mundo macroscópico.
Fuente: abc.es
