617. Un termómetro para medir agujeros negros

1 Jun

El instrumento cuántico es capaz de medir las temperaturas más frías del Universo, de apenas una milmillonésima de grado por encima del cero absoluto.

Un termómetro para medir agujeros negros

ARCHIVO
Recreación de un agujero negro

Un grupo de investigadores de la Universidad británica de Nottingham ha desarrollado un termómetro cuántico capaz de medir las temperaturas más frías del Universo, de apenas una milmillonésima de grado por encima del cero absoluto. El hallazgo, que permitirá obtener nuevos datos hasta ahora inaccesibles del interior de agujeros negros, acaba de publicarse en arXiv.org.

La materia más fría que se conoce es el Condensado Bose-Einstein(CBE), una agrupación de millones de átomos que se comportan como un único objeto cuántico cuando son capturados en una trampa magnética. Varios experimentos de laboratorio han conseguido formar CBE a temperaturas de apenas media milmillonésima de grado por encima del cero absoluto, es la temperatura más baja posible del Universo (-273 grados) y a la que cesa la actividad atómica.

“Es la cosa más fría que somos capaces de producir en un laboratorio -afirma Ivette Fuentes, uno de los autores del estudio-, el objeto más cercano al cero absoluto”. De hecho, incluso el espacio interestelar (a cerca de -270 grados) está más caliente.

Por supuesto, para medir la temperatura a escalas subatómicas, el clásico termómetro de mercurio resulta completamente inútil. Pero en su lugar, los científicos sí que pueden contar el número de partículas de alta energía que existen en las zonas de energía más bajas y frías. Cuantas más partículas energéticas haya, mayor será también la temperatura. Lo malo es que llevar a cabo esa medición es algo prácticamente imposible. De hecho, para hacerlo hasta ahora era necesario liberar al Consensado de Bose-Einstein de su trampa magnética, momento en el cual pierde sus propiedades y sufre la agresión del medio exterior, haciendo imposible medir su auténtica temperatura.

Sin abrir su jaula

Ahora, sin embargo, Fuentes y sus colegas han encontrado la forma de medir la temperatura de un Condensado de Bose-Einstein sin necesidad de “abrir” su jaula magnética. La idea se basa en capaturar unos pocos átomos en el interior del Condensado y moverlos a través de él como una especie de sonda. Algo que el equipo ha conseguido hacer por medio de un láser. Cada uno de esos átomos modifican su estado de energía a medida que se mueven en el interior del Condensado. La diferencia entre sus diversos estados (que cambian al encontrarse en zonas más calientes o frías) puede utilizarse para medir la temperatura interior, sin necesidad de liberar el Condensado de su trampa magnética.

Este “termómetro cuántico” tiene varias posibles aplicaciones. Una de ellas es la de “bucear” al interior mismo de un agujero negro de una forma que hasta ahora resultaba imposible. Por supuesto, lo que sí que es imposible es llevar el instrumento hasta un agujero negro real, por lo que habrá que conformarse con replicar sus condiciones en la seguridad de los laboratorios.

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