Los resultados de este experimento podrían desvelar avances importantes para la navegación espacial en temas relacionados con los sensores o relojes atómicos.
La Nasa, en su avance por descubrir los secretos que esconde el funcionamiento del universo, enviará desde la tierra un cofre de hielo que llegará a la Estación Internacional convirtiéndose de esta forma en el lugar más frío del universo.
¿Y para qué quiere la Nasa jugar con las temperaturas? La respuesta se basa en el deseo que tiene por observar el comportamiento de los átomos sujetos a una temperatura extremadamente baja. Si el lugar más frío en nuestro planeta, situado en la Antártida, alcanza los -93 grados Celsius, en este experimento se llegaría a alcanzar una temperatura 100 millones de veces más fría a la del universo.
A lo largo de este verano la Nasa enviará a la Estación Internacional todo el material necesario para crear el lugar más frío existente en el universo. Entre ellos se dispondrá de un cofre de hielo formado por una cámara en vacío, un “cuchillo” electromagnético y unos láseres capaces de eliminar la energía cinética de las partículas hasta un estado inmóvil. Todos estos instrumentos se agrupan en lo que se conoce como el Laboratorio del Átomo frío (CAL) y están diseñados para congelar las partículas hasta temperaturas de entre 1 y 100 billonésimas de grado por encima del cero absoluto. Los responsables del proyecto, miembros del Laboratorio de Propulsión a Chorro(JPL) de la NASA en Pasadena, se encuentran en la etapa final de montaje para poder lanzar durante el mes de agosto este cofre a bordo de la nave de carga CRS-12 de SpaceX.
Átomos «congelados»
Esta nueva herramienta con una capacidad de congelación única, pretende desvelar nuestra compresión de la materia y el funcionamiento de la gravedad. Robert Thompson, científico del CAL, argumenta que gracias a este tipo de experimentos se nos proporcionará una visión única incluso de la energía oscura, una de las fuerzas más misteriosas presente en el universo. En este aspecto, Kamal Oudrhiri, gerente del proyecto CAL, determina cómo la energía oscura es la mayor fuerza existente con una presencia del 68% en todo el universo, y al que la que sigue la materia oscura, con un 27% y el 5% de materia que conocemos.
El comportamiento de los átomos “congelados” podría reformular las reglas de la física convencional, dando paso a las leyes de la física cuántica cada vez más protagonista en la actualidad. De hecho, desde el BlogThinkBig.com os desvelamos cómo IBM comenzará a construir ordenadores cuánticos funcionales para poder comercializar a otras empresas. Estas computadoras basadas en la física cuántica son capaces de establecer cálculos imposibles para ordenadores convencionales. Hay problemas que los superordenadores tardarían en resolver la edad del universo (13.000 millones de años), mientras que un ordenador cuántico lo haría en apenas una hora.
El condesado Bose-Einstein
¿Y cómo se comportan estos átomos congelados? Cuando las partículas se enfrían hasta temperaturas extremas, se transforman en un estado de materia conocida como el condensado de Bose-Einstein. En este momento es cuando aparece la física cuántica que transforma el comportamiento de la materia. Los átomos de la materia pasarán de ser partículas fijas a formar ondas entre ellas. Es decir, filas de átomos se agrupan y se mueven coordinados como si se tratara de una bandera ondeada por el viento. Un suceso que se ha observado en la Tierra, pero nunca desde el Espacio. Además, en unas condiciones bastante complicadas debido a la fuerza de atracción que ejerce la gravedad en nuestro planeta, limitando la observación de los átomos condesados a unas fracciones de segundo. Desde el espacio, y en caída libre, el margen se ampliaría hasta 5 y 10 segundos, una duración que permitirá a los científicos seguir al detalle el comportamiento de estas partículas. Thompson estimó que, en el futuro, un avance de las tecnologías utilizadas en CAL podría permitirles crear un condensado que duraría cientos de segundos.
Ha quedado claro que los condensados de Bose-Einstein están formados por átomos que se funden en una onda que van al compás, pero nos preguntamos cuál y cómo es la materia que se genera a través de esa condensación. Nace así un superfluido, un fluido al que, si aplicáramos una energía cinética como hacerlo girar, lo haría para siempre. Esto es debido a que sus átomos se mueven sin ningún tipo de fricción, todos son uno, todos forman una única sustancia sólida. En este caso, Anita Sengupta, que también forma parte del proyecto CAL, señala que una mejor compresión de estos superfluidos tendría grandes utilidades para una transferencia de energía mucho más eficiente. La física y la mecánica cuántica no deja de sorprendernos y desafiar las leyes tradicionales. De hecho, desde el BlogThinkBig.com os contamos cómo también, gracias a la mecánica cuántica, se ha hecho posible tele-transportar un átomo de un lugar a otro mediante un chip sin ningún tipo de contacto físico.
Los resultados de este experimento podrían desvelar una mejoría tecnológica para productos como sensores, computadoras cuánticas y relojes atómicos utilizados en la navegación espacial. Comprender el espacio que rodea a la tecnología espacial permitirá avanzar en la creación de nuevos objetos capaces de hacer más segura la navegación interplanetaria. ¿Qué más secretos encierra el universo? Dejad a la física cuántica que lo averigüe.
