viernes, 25 de junio de 2010

Experimento pionero en España alcanzará cero absoluto enfriando gas, lo que permitirá medida exacta del tiempo

Ourense será la nevera de España. Si todo sale según lo previsto, los investigadores del Laboratorio de Óptica del campus ourensano alcanzarán antes de fin de año la temperatura más baja que permite la naturaleza: solamente unas trillonésimas de grado por encima del cero absoluto. O lo que es lo mismo -273,16 grados, algo que hasta ahora no se ha conseguido nunca en España.
¿Cómo se logrará? Enfriando un gas de rubidio mediante la aplicación de un láser de enorme precisión. ¿Para qué? Para obtener un nuevo estado de la materia que sigue siendo un gas, pero con unas propiedades totalmente distintas a las de un gas ordinario. Este componente condensado permitiría actuar como una onda electromagnética, algo esencial para el desarrollo de los nuevos relojes fotónicos u ópticos, mucho más precisos que los atómicos.
«Serán mucho más precisos que los atómicos, porque para que se retrasen una milésima de segundo tendría que pasar un tiempo equivalente a mil veces la edad del universo (14.500 millones de años)», constata Humberto Michinel Álvarez, el responsable de repetir un experimento que se materializó por primera vez en 1995 en dos laboratorios de Estados Unidos. Se trata de una tecnología que, salvo España, ya poseen los países más avanzados y que le valió el Premio Nobel a sus creadores, Eric Cornell, Carl Wiemann y Wolfrang Ketterlee. Esta nueva técnica, a juicio de Michinel, «está revolucionando la física atómica con un impacto enorme en altas tecnologías como la medida del tiempo con una precisión sin precedentes, lo que conlleva aplicaciones inmediatas en sistemas GPS de nueva generación». Su desarrollo permitirá, por ejemplo, la localización por GPS con un margen de error de apenas unos milímetros o la sincronización exacta de Internet, el paso necesario para una transmisión de datos mucho más rápida y sin errores.
Lucha de fotones y átomos
El reto no será fácil. Esencialmente, el experimento consiste en frenar el movimiento de los átomos del gas desde la temperatura ambiente -un estado en el que se mueven a una velocidad media de cientos de metros por segundo- hasta temperaturas cercanas al cero absoluto. En estas condiciones, los átomos se detienen. Para lograrlo se utilizarán láseres de color ultrapuro afinados especialmente para el trabajo por los científicos ourensanos. Su luz interactuará con los átomos cambiando su estructura. «Cada fotón de luz que choca con un átomo transfiere su momento al mismo, obligándolo a detener su movimiento, igual que una bola de pimpón puede mantenerse en el aire flotando sobre un chorro de agua», explica Michinel. El investigador asegura que sin la utilización de este tipo de láseres ultraprecisos la detención de los átomos «sería tan complicado como intentar tocar al piano un concierto de Mozart con guantes de boxeo en las manos».
Al ceder su velocidad, a lo que también ayudará un sistema de campos magnéticos, los átomos también perderán su temperatura hasta aproximarse al cero absoluto. El resultado final del experimento será un nuevo estado de la materia. «Un ejemplo espectacular del carácter puramente cuántico de este estado ultrafrío -señala Michinel- es la capacidad de almacenar y recuperar información en la función de onda de los átomos, lo que abre perspectivas de aplicación en el diseño de nuevos sistemas de medida con una precisión que hasta hace poco los físicos no podían imaginar». Su grupo es el único de España que ha iniciado el experimento.

2 comentarios:

張怡 dijo...

死亡是悲哀的,但活得不快樂更悲哀。......................................................................

志宏 dijo...

生存乃是不斷地在內心與靈魂交戰;寫作是坐著審判自己。......................................................................