El cero absoluto es lo más frío que se puede alcanzar en el universo, y los científicos acaban de batir un récord al alcanzar la escalofriante temperatura 38 picokelvins, es decir, 38 trillonésimas de grado por encima del cero absoluto, que equivale a -273,15 Celsius y se mide habitualmente como cero Kelvins.
El récord de temperatura podría tener amplias implicaciones en el campo de la física de partículas: el equipo de investigadores alemanes estaba investigando las propiedades cuánticas del llamado quinto estado de la materia: el condensado de Bose-Einstein (BEC), un derivado del gas que solo existe en condiciones de ultrafrío, según reporta Live Science.
Comportamiento extraño cerca del cero absoluto
En la fase BEC, algunos materiales muestran un comportamiento cada vez más inusual; la propia materia empieza a comportarse como un gran átomo. Según reporta el medio científico, es precisamente esta propiedad lo que lo convierte en un tema especialmente atractivo para los físicos cuánticos interesados en la mecánica de las partículas subatómicas.
La forma líquida del helio, por ejemplo, se convierte en un "superfluido", lo que significa que fluye libremente sin importar la fricción. Asimismo, según una investigación de 2017, la luz se convierte en un líquido que se puede verter literalmente en un recipiente. Y lo que parecería aún más imposible: según la revista Nature, investigadores del Laboratorio de Átomos Fríos de la NASA, en condiciones ultrafrías, han llegado a presenciar la existencia de átomos en dos lugares a la vez.
Medida del movimiento molecular
La temperatura es una medida de la vibración molecular: cuanto más rápido se mueven las moléculas, más colisiones producen, lo que se traduce en un aumento del calor. Por tanto, el frío absoluto, o cero Kelvins, que puede alcanzar una sustancia es cuando se detiene todo el movimiento molecular.
Para ponerlo en contexto, el lugar natural más frío conocido del universo llega a temperatura media es de -272 Celsius (aproximadamente 1 Kelvin) en la nebulosa del Bumerán, situada en la constelación del Centauro, a unos 5.000 años luz de la Tierra, según la Agencia Espacial Europea.
Campo magnético y estado de microgravedad
Los científicos de la Universidad de Bremen (Alemania) se acercaron así al límite de cero absoluto cuando tomaron una nube de unos 100.000 átomos de rubidio atrapados en un campo magnético y los enfriaron a unas 2 mil millonésimas de grado Celsius en una cámara de vacío, creando el condensado de BEC.
Pero para los investigadores no era lo suficientemente frío. Así que decidieron simular las condiciones del espacio, y el experimento se llevó a un tubo de caída de 122 metros de altura en la torre de caída de la Agencia Espacial Europea en Bremen.
Al bajar la cámara de vacío de la torre y al apagar y encender rápidamente el campo magnético, el BEC de la cámara de vacío pudo entrar en un estado de microgravedad. Esto permitió que los átomos del BEC no mostraran casi ningún movimiento molecular, llegando a estar a 38 picokelvins.
Los científicos, quienes publicaron su investigación en la revista Physical Review Letters, afirman que su montaje podría utilizarse para probar las teorías de la gravedad a nivel cuántico, proporcionando una nueva ventana al misterioso mundo de la mecánica cuántica.
