All\u00ed estaban, en el medio de una nube gaseosa de 10 mil part\u00edculas elementales de sodio. Eran aproximadamente mil \u00e1tomos, apilados unos arriba de otros, a una temperatura de 70 milmillon\u00e9simas de grado por sobre el cero absoluto: 0 grado Kelvin (equivalente a 273,15 \u00b0C bajo cero). Ese millar de \u00e1tomos hiperfr\u00edos configura el primer indicio de que el quinto estado de la materia podr\u00eda haber sido creado en un laboratorio brasile\u00f1o. F\u00edsicos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) creen haber producido un Condensado de Bose-Einstein, nombre que se le asigna a un agrupamiento de \u00e1tomos (o mol\u00e9culas) que, cuando se lo somete a un fr\u00edo intenso, se comporta como una sola entidad.<\/p>\n
Es como si al estar tan juntos, los \u00e1tomos en esa fase de la materia formasen en realidad un solo super\u00e1tomo, al permanecer pr\u00e1cticamente inm\u00f3viles y ocupar el mismo espacio f\u00edsico. “Todav\u00eda no hemos detectado directamente el condensado”, afirma Vanderlei Bagnato, del Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos (IFSC) de la USP, coordinador del experimento, realizado en el marco de un proyecto tem\u00e1tico financiado por la FAPESP. “Pero las evidencias indirectas son convincentes.”<\/p>\n
El condensado, un estado de la materia previsto en la d\u00e9cada de 1920 por el f\u00edsico indio Satyendra Bose y tambi\u00e9n por Albert Einstein (de all\u00ed su nombre), abre las puertas a un mundo no muy bien comprendido a\u00fan. En \u00e9ste, todos los \u00e1tomos se mueven a una misma velocidad, la m\u00e1s baja posible -o, de acuerdo con una definici\u00f3n m\u00e1s t\u00e9cnica, ocupan el mismo nivel basal de energ\u00eda cu\u00e1ntica. Esa propiedad no se encuentra en otros estados de la materia (el s\u00f3lido, el l\u00edquido, el gaseoso o el plasma), en los cuales los \u00e1tomos presentan variados niveles de energ\u00eda.<\/p>\n
Los f\u00edsicos conjeturan que tal caracter\u00edstica puede ser \u00fatil en futuras aplicaciones en campos tales como la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, o en nuevas formas de l\u00e1seres. Durante siete d\u00e9cadas, dicho estado de la materia no fue m\u00e1s que un concepto. Pero en 1995, dos grupos independientes, uno de la Universidad de Colorado y otro del Instituto de Tecnolog\u00eda de Massachusetts crearon los primeros condensados de rubidio y de sodio. Este logr\u00f3 los llev\u00f3 a compartir el premio Nobel de F\u00edsica de 2001.<\/p>\n
Por lo pronto, la se\u00f1al m\u00e1s confiable de que una parte de la fr\u00eda nube de sodio creada en S\u00e3o Carlos ha dejado atr\u00e1s la f\u00edsica cl\u00e1sica para ingresar en el mundo cu\u00e1ntico es el espacio ocupado por una fracci\u00f3n de sus \u00e1tomos -la fracci\u00f3n que los cient\u00edficos creen que compone el condensado. La medida de la llamada densidad en el espacio de fase es un par\u00e1metro utilizado en f\u00edsica para designar a la materia cu\u00e1ntica.<\/p>\n
“De acuerdo con este par\u00e1metro, nuestra muestra presenta el condensado”, dice Bagnato. Cuanto menor es el tama\u00f1o de una nube gaseosa confinada, menor es su cantidad de energ\u00eda y, por consiguiente, m\u00e1s baja es su temperatura. Pero, -esto quiere decir que los cient\u00edficos tomaron una especie de fotograf\u00eda digital de los \u00e1tomos del condensado y midieron su tama\u00f1o- Bueno, no es eso precisamente.<\/p>\n
A decir verdad, lo que ellos hicieron fue iluminar con un l\u00e1ser la nube de \u00e1tomos de sodio y observar la formaci\u00f3n de penumbras. Donde hab\u00eda \u00e1tomos registraron tanto la absorci\u00f3n de luz y como la generaci\u00f3n de su respectiva sombra. Luego obtuvieron un registro de esa sombra en sensores electr\u00f3nicos similares a los de una c\u00e1mara digital. De manera indirecta, midieron el tama\u00f1o de la nube de \u00e1tomos y de un eventual condensado que pudiese estar all\u00ed.<\/p>\n
Luego de haber realizado los procedimientos descritos anteriormente, el equipo del IFSC arrib\u00f3 a la conclusi\u00f3n de que el tama\u00f1o de los 10 mil \u00e1tomos de la nube de sodio producida en su laboratorio llegaba a medir 6 micr\u00f3metros (la unidad correspondiente a un metro dividido en un mill\u00f3n de partes) en promedio. En tanto, el tama\u00f1o espec\u00edfico de los mil \u00e1tomos que forman el aparente condensado era de alrededor de dos micr\u00f3metros.<\/p>\n
De acuerdo con las medidas tomadas por los cient\u00edficos, un agrupamiento de \u00e1tomos de sodio de tal magnitud se encuentra a una temperatura de 70 nanoKelvin, los mentados 70 milmillon\u00e9simos de grado sobre el cero absoluto. En las condiciones en que se llev\u00f3 a cabo el experimento, los \u00e1tomos a esa temperatura y con la densidad medida llegan a la degeneraci\u00f3n cu\u00e1ntica, formando un Condensado de Bose-Einstein. Ellos no saben con certeza cu\u00e1ntos \u00e1tomos llegaron a este estado de la materia. Calculan que son alrededor de mil. Pero ah\u00ed radica el problema: este tipo de evidencia no basta para probar que all\u00ed hab\u00eda un condensado. “Es necesario ver expl\u00edcitamente la fracci\u00f3n de \u00e1tomos condensados”, explica Bagnato.<\/p>\n
Debido al escaso n\u00famero de \u00e1tomos utilizados en el experimento (en la actualidad grupos del exterior est\u00e1n logrando condensados de miles de millones de \u00e1tomos) y a las limitaciones propias de las m\u00e1quinas empleadas por los cient\u00edficos paulistas, no se hizo posible observar de manera directa los \u00e1tomos del condensado, una medici\u00f3n que comprueba inequ\u00edvocamente su existencia. Falt\u00f3 hacer la denominada prueba del tiempo de vuelo de los \u00e1tomos que, en el seno de la nube gaseosa, permite separar las part\u00edculas que han llegado a la degeneraci\u00f3n cu\u00e1ntica -y forman un condensado- de aqu\u00e9llas que no han llegado a tal punto. “Fuimos hasta el l\u00edmite que permit\u00edan nuestros equipos, pero no pudimos hacer la prueba del tiempo de vuelo”, afirma Luis Gustavo Marcassa, otro investigador del IFSC.<\/p>\n
Pero, \u00bfen que consiste dicha prueba? Cuando los cient\u00edficos desconectan toda la parafernalia que enfr\u00eda la nube de \u00e1tomos de sodio, tienen entre 5 y 15 milisegundos para registrar la energ\u00eda cin\u00e9tica (la velocidad) de las part\u00edculas presentes en el gas diluido. Con base en esa medici\u00f3n, infieren su temperatura. Cuando existe un condensado en medio de una nube gaseosa, la prueba de tiempo de vuelo resulta en una figura que se asemeja a una monta\u00f1a con una c\u00faspide bien aguda.<\/p>\n
Tal figura a\u00fan no ha sido generada. “Alg\u00fan tipo de contaminaci\u00f3n del medio externo ha de haber interferido en el experimento”, opina el f\u00edsico te\u00f3rico Mahir Saleh Hussein, de la USP de la capital paulista. Bagnato cree que las limitaciones obedecen a la existencia de campos magn\u00e9ticos externos que hace que los \u00e1tomos se desplacen. El problema podr\u00e1 subsanarse si los cient\u00edficos logran elaborar un condensado con m\u00e1s \u00e1tomos, probablemente empleando otro tipo de equipo que, por cierto: ya se est\u00e1 siendo construido.<\/p>\n
El Proyecto<\/strong> <\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un equipo de cient\u00edficos S\u00e3o Carlos (interior de S\u00e3o Paulo) cree haber llegado a un condensado de Bose-Einstein con \u00e1tomos casi quietos","protected":false},"author":127,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[437],"class_list":["post-78072","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/78072","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=78072"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/78072\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=78072"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=78072"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=78072"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=78072"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
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\nProyecto Tem\u00e1tico
\nCoordinador<\/strong>
\nVanderlei Bagnato – Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos\/ USP
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