Un nuevo r¨¦cord de fr¨ªo permitir¨¢ construir un reloj at¨®mico todav¨ªa mas preciso

Una temperatura de menos de una millon¨¦sima de grado por encima de la temperatura m¨ªnima que se puede enfriar la materia ha sido alcanzada en un centro especializado de Estados Unidos, que ha batido as¨ª el r¨¦cord mundial de fr¨ªo. Los cient¨ªficos lograron hace unas semanas una temperatura de s¨®lo 0,7 microkelvins, por encima del cero absoluto.Seg¨²n las leyes de la termodin¨¢mica, el cero absoluto (-273,15 grados cent¨ªgrados) es la temperatura m¨ªnima alcanzable. El r¨¦cord obtenido se utilizar¨¢ para construir un reloj at¨®mico, que ser¨¢ el m¨¢s exacto.

Mejorar la exactitud del mejor reloj del mundo -el NIST-7, del Instituto Nacional de Est¨¢ndares y Tecnolog¨ªa de Gaithersburg (NIST) de EE UU, que gana o pierde menos de un segundo cada mill¨®n de a?os requerir¨¢ temperaturas muy bajas. El r¨¦cord actual de los cient¨ªficos del NIST garantiza que su pr¨®ximo reloj ser¨¢ mucho m¨¢s exacto que el-NIST-7.El m¨¦todo para conseguirlo, explicado de forma muy simple, consiste en frenar los ¨¢tomos de cesio procedentes de una fuente mediante un entramado de rayos l¨¢ser. La temperatura de un cuerpo, seg¨²n las leyes de la f¨ªsica, depende de la velocidad a la que se agitan los ¨¢tomos que lo componen: a menor velocidad, menor temperatura, pero nunca pueden ser igual a cero.

Cuando los ¨¢tomos de cesio se enfr¨ªan a temperaturas ultrabajas, explica Steven Rolston, miembro del equipo cient¨ªfico, al reducirse enormemente su velocidad es m¨¢s f¨¢cil medir su frecuencia natural de vibraci¨®n de forma exacta. Es esta frecuencia constante -de unos 9.192.631.770 pulsos por segundo- la base de los relojes at¨®micos, esenciales para el sistema de navegaci¨®n por sat¨¦lite GPS, los sistemas m¨¢s avanzados de comunicaci¨®n y muchas otras tecnolog¨ªas modernas.

Pero el r¨¦cord de fr¨ªo tambi¨¦n acerca a los f¨ªsicos a un objetivo m¨¢s general. Hace 69 a?os, los te¨®ricos calcularon que si cierto tipo de ¨¢tomos pudiera ser enfriado a temperaturas por debajo de las que existen en la naturaleza, los ¨¢tomos se fundir¨ªan unos con otros para convertirse en super¨¢tomos: estados extra?os. de la materia a medias entre el mundo cotidiano y el dominio ultrapeque?o de la mec¨¢nica cu¨¢ntica.

La creaci¨®n de la condensaci¨®n de Bose-Einstein, como se denomina este estado hipot¨¦tico superat¨®mico, constituir¨ªa un hito en la f¨ªsica. No s¨®lo demostrar¨ªa la validez de algunas extra?as predicciones de la teor¨ªa cu¨¢ntica, sino que crear¨ªa una forma de la materia que pueden no haber existido nunca en ning¨²n sitio. Los super¨¢tomos reciben su nombre de los cient¨ªficos Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, cuyos c¨¢lculos estad¨ªsticos llevaron a la predicci¨®n de su existencia hecha por Einstein en 1925.

En ning¨²n lugar

Este nuevo r¨¦cord de fr¨ªo es m¨¢s bajo que cualquier temperatura que hayan podido medir los astr¨®nomos en ning¨²n lugar del Universo y deber¨ªa ser suficiente para provocar el fen¨®meno de los super¨¢tomos, seg¨²n los te¨®ricos, si se pudieran concentrar m¨¢s ¨¢tomos en los aparatos en los que se alcanza, lo que no se ha podido conseguir hasta ahora.Rolston afirm¨® que no esperaba que su laboratorio, con el equipo de que dispone hoy, pudiera ir m¨¢s all¨¢ en el fr¨ªo o producir condensaci¨®n de Bose-Einstein. "Crear una condensaci¨®n de Bose-Einstein ser¨ªa maravilloso pero secundario para nuestro trabajo principal, que es aplicar enfriamiento at¨®mico para mejorar la precisi¨®n de la medida del tiempo"se?al¨®.

?C¨®mo de cerca est¨¢ el objetivo de crear super¨¢tomos? Las condiciones necesarias var¨ªan de un elemento a otro, pero para fusionar ¨¢tomos de cesio en super¨¢tomos, los f¨ªsicos calculan que la temperatura debe alcanzar o estar por debajo de una millon¨¦sima de grado por encima del cero absoluto y que se deben concentrar 10 elevado a 14 ¨¢tomos de cesio en un cent¨ªmetro c¨²bico. Aunque este rango de temperaturas ha sido alcanzado en varios laboratorios del mundo, la m¨¢xima concentraci¨®n alcanzada ha sido de s¨®lo 10 elevado a 10 ¨¢tomos. Pero el inter¨¦s crece entre los f¨ªsicos, que se acercan cada d¨ªa m¨¢s a su objetivo.