{"id":47876,"date":"2024-01-13T11:43:31","date_gmt":"2024-01-13T16:43:31","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=47876"},"modified":"2024-01-13T11:45:14","modified_gmt":"2024-01-13T16:45:14","slug":"es-posible-alcanzar-el-cero-absoluto","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2024\/01\/13\/es-posible-alcanzar-el-cero-absoluto\/","title":{"rendered":"\u00bfEs posible alcanzar el cero absoluto?"},"content":{"rendered":"\n<p>El cero absoluto es la temperatura te\u00f3rica m\u00e1s baja, que los cient\u00edficos han definido como -273,15\u00b0C. Eso es incluso m\u00e1s fr\u00edo que el espacio exterior. Hasta ahora, nada de lo que conocemos ha llegado al cero absoluto. \u00bfPero es siquiera posible alcanzar este escalofriante hito?<\/p>\n\n\n\n<p>Para responder a esta pregunta, analicemos qu\u00e9 es realmente la temperatura. Tendemos a pensar en la temperatura como qu\u00e9 tan caliente o fr\u00edo est\u00e1 algo, pero en realidad es una medida de la energ\u00eda o vibraciones de todas las part\u00edculas de un sistema. Los objetos calientes tienen m\u00e1s energ\u00eda, por lo que sus part\u00edculas pueden vibrar m\u00e1s r\u00e1pidamente. El punto en el que las part\u00edculas no tienen energ\u00eda alguna (y, por tanto, dejan de moverse) es lo que se define como cero absoluto.<\/p>\n\n\n\n<p>Los cient\u00edficos est\u00e1n interesados en alcanzar estas bajas temperaturas porque cuando se desaceleran las part\u00edculas surgen bastantes efectos cu\u00e1nticos interesantes. Un principio fundamental de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es la dualidad onda-part\u00edcula, el fen\u00f3meno en el que una part\u00edcula como un fot\u00f3n de luz puede comportarse como part\u00edcula o como onda, dijo Sankalpa Ghosh, f\u00edsico te\u00f3rico de la materia condensada del Instituto Indio de Tecnolog\u00eda de Delhi.<\/p>\n\n\n\n<p>Cuando se trata de part\u00edculas de mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, es importante recordar su &#8220;indistinguibilidad&#8221;: &#8220;no es posible rastrear las part\u00edculas u ondas individualmente como podemos hacerlo con objetos m\u00e1s grandes&#8221;, dijo Ghosh a Live Science en un correo electr\u00f3nico. &#8220;El origen de esto se remonta al famoso Principio de Incertidumbre de Heisenberg que cuantifica la naturaleza probabil\u00edstica de la medici\u00f3n mec\u00e1nica cu\u00e1ntica [lo que significa que cuando la posici\u00f3n de una part\u00edcula se mide con precisi\u00f3n, su momento se conoce con menor precisi\u00f3n, y viceversa]. Esta naturaleza probabil\u00edstica confiere un car\u00e1cter ondulatorio a una part\u00edcula de mec\u00e1nica cu\u00e1ntica&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p>El alcance de este comportamiento ondulatorio cu\u00e1ntico se expresa mediante la relaci\u00f3n de distancias entre part\u00edculas en el sistema, conocida como longitud de onda t\u00e9rmica de De Broglie. A temperaturas normales, este comportamiento cu\u00e1ntico es insignificante, pero comienzan a surgir efectos extra\u00f1os a medida que las part\u00edculas se enfr\u00edan.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;[Esta proporci\u00f3n] aumenta a medida que la temperatura baja y en el cero absoluto en realidad es infinito&#8221;, dijo Ghosh. &#8220;Los fen\u00f3menos cu\u00e1nticos como la superfluidez (flujo sin fricci\u00f3n), la superconductividad (la corriente fluye sin ninguna resistencia) y la condensaci\u00f3n at\u00f3mica ultrafr\u00eda ocurren debido a esto&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/einsteresante.com\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/image-37.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-47885\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Por m\u00e1s que lo intentaron, los cient\u00edficos nunca alcanzaron conscientemente el cero absoluto durante un experimento. Cr\u00e9dito de la imagen: dra_schwartz v\u00eda Getty Images.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Los primeros experimentos ultrafr\u00edos realizados en la d\u00e9cada de 1990 utilizaron una t\u00e9cnica conocida como enfriamiento por l\u00e1ser para comenzar a investigar estos efectos. &#8220;La luz ejerce una fuerza sobre los \u00e1tomos que los frena hasta temperaturas razonablemente fr\u00edas, alrededor de 1 kelvin o -272,15\u00b0C&#8221;, dijo Christopher Foot, f\u00edsico de ultrafr\u00edo de la Universidad de Oxford. &#8220;[Eso es lo suficientemente bajo] para ver el comportamiento cu\u00e1ntico en s\u00f3lidos y l\u00edquidos, pero para los gases que estudiamos, necesitamos decenas de temperaturas nanokelvin para obtener estos efectos cu\u00e1nticos&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p>La temperatura m\u00e1s baja jam\u00e1s registrada en un laboratorio la alcanz\u00f3 un grupo en Alemania en 2021. El equipo arroj\u00f3 \u00e1tomos de gas magnetizados por una torre de 120 metros, encendiendo y apagando constantemente el campo magn\u00e9tico para ralentizar las part\u00edculas hasta casi detenerlas por completo. En este tipo de experimento, conocido como enfriamiento por trampa magn\u00e9tica, las part\u00edculas gaseosas alcanzaron la incre\u00edble cifra de 38 picokelvin (38 billon\u00e9simas de grado Celsius por encima del cero absoluto y muy dentro del rango para comenzar a observar efectos cu\u00e1nticos en los gases).<\/p>\n\n\n\n<p>\u00bfPero tiene alg\u00fan sentido intentar enfriar a\u00fan m\u00e1s los materiales? Probablemente no, seg\u00fan Foot. &#8220;Estamos mucho m\u00e1s interesados en estos efectos cu\u00e1nticos que en alcanzar el cero absoluto&#8221;, afirm\u00f3. &#8220;Los \u00e1tomos enfriados por l\u00e1ser ya se utilizan en los est\u00e1ndares at\u00f3micos que definen el tiempo universal (relojes at\u00f3micos) y en los ordenadores cu\u00e1nticos. El trabajo a bajas temperaturas todav\u00eda est\u00e1 en la fase de investigaci\u00f3n y se utilizan estos m\u00e9todos para probar teor\u00edas f\u00edsicas universales&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p>En la actualidad, no es posible enfriar esas \u00faltimas 38 billon\u00e9simas de grado, y habr\u00eda que superar varios obst\u00e1culos para que esto se convierta en realidad. De hecho, incluso si lleg\u00e1ramos al cero absoluto, podr\u00edamos perderlo por completo debido a t\u00e9cnicas de medici\u00f3n imprecisas.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Con los instrumentos actuales, no se pod\u00eda decir si era cero o simplemente un n\u00famero muy, muy peque\u00f1o&#8221;, dijo Foot. &#8220;Para medir el cero absoluto, en realidad se necesitar\u00eda un term\u00f3metro infinitamente preciso, y eso est\u00e1 m\u00e1s all\u00e1 de nuestros sistemas de medici\u00f3n actuales&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p>Fuente: <a href=\"https:\/\/www.livescience.com\/physics-mathematics\/is-it-possible-to-reach-absolute-zero\">Live Science<\/a>.<br>\u200b<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El cero absoluto es la temperatura te\u00f3rica m\u00e1s baja, que los cient\u00edficos han definido como -273,15\u00b0C. Eso es incluso m\u00e1s fr\u00edo que el espacio exterior. 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