El lugar más frío del Universo estará... ¡en la Estación Espacial Internacional!

El espacio, aparte de extenderse por todas las direcciones posibles, está muy frío. Por ejemplo, la radiación de fondo de microondas, que es el remanente del Big Bang y considerada como su prueba principal, se encuentra a tan solo 3 Kelvin, a -270 ºC aproximadamente. Pero por muy baja que nos parezca esta temperatura, no es la más fría del Universo ni mucho menos, pues hay otro lugar en él más gélido todavía: la Nebulosa Boomerang, cuya temperatura está a 1 K por encima del cero absoluto, a -272 ºC.

No obstante, este récord está a punto de ser superado en la propia Estación Espacial Internacional cuando el Cold Atom Lab sea lanzado en 2016.

“Vamos a explorar temperaturas muy por debajo de cualquier cosa que se pueda producir de manera natural”, explica Rob Thompson del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés).

¿Pero a cuánta temperatura estamos hablando? A tan solo la 100 billonésima parte por encima del cero absoluto, o a 100 pico-Kelvin. Se utilizará la propia infraestructura de la Estación Espacial Internacional para alcanzar esa temperatura y se mantendrá sin problema alguno debido a las condiciones de microgravedad existentes aquí.

¿Y por qué se molestan tanto los científicos en crear algo tan frío? Para estudiar algunos efectos que ocurren cerca del cero absoluto de una rama de la física muy anti-intuitiva: la mecánica cuántica.

¿Qué es la mecánica cuántica?

Para los que jamás hayan oído esas dos palabras, seguramente pensarán que se trata de algo demasiado abstracto como para poder comprenderlo; sin embargo, su definición se puede resumir perfectamente en una frase: la mecánica cuántica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la materia a una escala muy pequeña (a escala molecular, atómica o incluso menor). Esta rama, por cierto, surgió hace muy poco tiempo, a lo largo del siglo pasado.

No es la primera vez que hablamos en Medciencia sobre la mecánica cuántica. En un artículo anterior, ya abordamos algunas de las implicaciones tan extravagantes de esta extraordinaria rama de la física.

En el mundo de lo muy pequeño, la materia se comporta de una manera muy rara. Por citar un ejemplo, a esta escala una única partícula puede estar en varios sitios a la vez, lo que choca bastante con lo que estamos acostumbrados a ver a nuestra alrededor.

Imaginaos un saque de falta en un partido de fútbol “cuántico”; cuando el jugador dispara a puerta, en el mundo cuántico la pelota no sigue una trayectoria fija, sino que ocurren todos los eventos posibles a la vez. Así, la pelota chocaría en la barrera, la superaría, entraría en la portería, sería bloqueada por el portero, daría en el póster, daría en el larguero, etc., por lo que todos los eventos posibles ocurren a la vez en un mar de probabilidades. ¿No es fantástico?

Uno podría pensar que esto es de locos únicamente ya que no parece tener ningún fin práctico, pero la verdad es que convivimos con ella a diario. De esta manera, el láser, la resonancia magnética nuclear, la electrónica, etc., son aplicaciones derivadas de la mecánica cuántica.

Además, esto se vuelve más increíble aún si tenemos en cuenta que todos nosotros y todo lo que nos rodea está formado por átomos y, por tanto, se rigen por estas estrambóticas leyes de la física. En definitiva, el mundo en el que vivimos es mucho más raro de lo que aparenta ser.

¿Qué pretende estudiar el Cold Atom Lab?

Aunque me he ido por las ramas, veía conveniente aclarar un poco qué es la mecánica cuántica aprovechando que ha salido a colación en esta entrada. Volviendo de nuevo al tema principal, a la temperatura mencionada anteriormente, la materia se dispone en un estado nuevo, los Condensados de Bose-Einstein (una especie de gases diluidos), llamado así porque fue pronosticada por Bose y Einstein hace más de 80 años.

Como no podía ser de otra forma, los Condensados de Bose-Einstein siguen las leyes de la mecánica cuántica, por lo que cuando dos Condensados de Bose-Einstein se colocan juntos, los gases no se mezclan como lo harían normalmente, sino que interfieren el uno con el otro como ondas.

Por tanto, este proyecto tan cool nos permitirá estudiar estos gases tan payasetes a la temperatura más fría posible para, en último término, adentrarnos más profundamente en el reino de lo desconocido, en la mecánica cuántica. Quién sabe lo que podamos descubrir.

Fuente: The Atlantic