Nuevo récord de temperatura más fría se acerca mucho al cero absoluto

El récord de la temperatura más fría jamás alcanzada se rompió con el enfriamiento del gas rubidio a 38 picokelvins (3.8 * 10-11 K). El trabajo podría conducir a nuevos conocimientos sobre la mecánica cuántica.

La temperatura es una medida de la energía en las vibraciones de los átomos o moléculas. La temperatura más baja teóricamente posible es el cero absoluto – 0 K o −273,15 ºC (−459,67 ºF) – lo que requeriría un cese completo del movimiento. Probablemente eso sea imposible en la práctica, pero durante décadas los físicos han demostrado que podemos acercarnos mucho, mucho, utilizando láseres para amortiguar el movimiento atómico.

- Publicidad-

En Physical Review Letters, los científicos alemanes informaron acercarse más a cero que nunca.

El profesor Ernst Rasel de la Leibniz Universität Hannover y los coautores colocaron 100.000 átomos de rubidio dentro de una trampa magnética en la parte superior de la torre de caída de 110 metros (360 pies) de altura de la Universidad de Bremen. La trampa forma lo que se llama una “lente de ondas de materia” que al enfocar los átomos en el infinito los enfría hasta el punto de que se convierten en un condensado de Bose-Einstein (BEC), un estado de la materia en el que las colecciones de átomos pueden mostrar un comportamiento cuántico como si fueran una sola partícula / onda subatómica.

Apagar la trampa permite que el condensado se expanda en todas direcciones, enfriándolo aún más. A continuación, se dejó que el BEC cayera libremente a lo largo de la torre mientras los detectores observaban su comportamiento.

- Publicidad -

Todo el proceso dura solo dos segundos, aunque el modelado sugiere que 17 segundos es posible, y los autores esperan aprovechar esta línea de tiempo más larga para explorar el comportamiento de BEC sin las distorsiones de las vibraciones.

En un artículo de punto de vista adjunto, el Dr. Vincenzo Tamma de la Universidad de Portsmouth, que no participó en la investigación, dijo que el trabajo podría “probar la gravedad a nivel cuántico”. Los patrones de interferencia en el BEC están determinados en parte por los efectos gravitacionales. Con inconsistencias entre nuestra comprensión de la física cuántica y la descripción de la gravedad de la relatividad general que representa quizás el mayor acertijo sin resolver de la física, el trabajo brinda una oportunidad para explorar la física en su forma más fundamental. Tamma también ve potencial en la técnica para buscar ciertas formas de materia oscura.

- Publicidad -

Cien mil átomos puede parecer mucho, pero en realidad es aproximadamente 50 millones de veces menos que lo que constituye la cabeza de un alfiler, más o menos por la variación en el tamaño atómico y de la cabeza de un alfiler. La temperatura más fría alcanzada en algo que se podía ver se estableció cuando un bloque de cobre de 400 kilogramos (882 libras) se enfrió a 0,006 K.Para llegar allí, los investigadores necesitaron plomo que se había extraído hace miles de años, dando tiempo para que se formaran los isótopos radiactivos. a través de la exposición a otros elementos radiactivos en el mineral para descomponerse. Esto se logró mediante el descubrimiento fortuito (para nosotros) de una galera romana que se hundió en la costa de Cerdeña con plomo español destinado a ser utilizado en las guerras civiles romanas.

Con información de IFL Science