Los físicos tienen moléculas frías a solo una pizca por encima del cero absoluto, más frías que el resplandor posterior del Big Bang.
Los científicos han creado tales átomos super-calificados, estas son las moléculas más frías (que son dos o más átomos conectados químicamente) jamás creadas, dijeron los científicos. El logro podría revelar la física loca que se cree que ocurre a temperaturas increíblemente frías.
A temperaturas normales de todos los días, los átomos y las moléculas zumban a velocidades súper rápidas a nuestro alrededor, incluso chocando entre sí. Sin embargo, suceden cosas extrañas cuando la materia se enfría extremadamente. Y los físicos habían pensado que estas partículas dejarían de volar y colisionar como individuos, y en su lugar se comportarían como un solo cuerpo. Se pensaba que el resultado eran estados exóticos de la materia nunca antes observados.
Para explorar este escenario frío, un equipo del MIT, dirigido por el físico Martin Zwierlein, enfrió un gas de sodio y potasio utilizando láseres, para disipar la energía de moléculas de gas individuales. Enfriaron las moléculas de gas a temperaturas tan bajas como 500 nanocelvinas, solo 500 mil millonésimas de grado por encima del cero absoluto (menos 459,67 grados Fahrenheit, o menos 273,15 grados Celsius). Eso es más de un millón de veces más frío que el espacio interestelar. (La densidad del gas en su experimento era tan pequeña que calificaría como casi vacío en la mayoría de los lugares.)
Encontraron que las moléculas eran bastante estables, y tendían a no reaccionar con otras moléculas a su alrededor. También encontraron que las moléculas mostraban momentos dipolares fuertes, que son las distribuciones de cargas eléctricas en una molécula que gobiernan cómo atraen o repelen a otras moléculas.
El sodio y el potasio no suelen formar compuestos, ambos están cargados positivamente, por lo que generalmente se repelen entre sí y son atraídos por elementos como el cloro, que produce sal de mesa (NaCl) o cloruro de potasio (KCl). El equipo del MIT usó evaporación, y luego láseres, para enfriar las nubes de átomos individuales. Luego aplicaron un campo magnético para que se unieran y formaran moléculas de sodio y potasio.
A continuación, usaron otro conjunto de láseres para enfriar una molécula de sodio y potasio. Un láser se ajustó a una frecuencia que coincidía con el estado de vibración inicial de la molécula, y el otro coincidía con su estado más bajo posible. La molécula de sodio y potasio absorbió la energía más baja de un láser y emitió energía al láser de mayor frecuencia. El resultado fue un estado de muy baja energía y una molécula extremadamente fría.
La molécula todavía no era tan estable como los productos químicos cotidianos, duraba solo 2,5 segundos antes de que se rompiera, pero eso es mucho tiempo cuando se trata de condiciones extremas como esta. Es un paso para enfriar las moléculas aún más, para ver algunos de los efectos de la mecánica cuántica que predicen las teorías. Tales efectos se han demostrado en sustancias de un solo átomo como el helio, pero nunca en moléculas, que son más complicadas a medida que giran y vibran. Por ejemplo, el helio súper frío se convierte en un líquido sin viscosidad, un superfluido. Teóricamente, las moléculas también podrían entrar en tales estados exóticos.
El estudio se publicó en el número del 22 de mayo de la revista Physical Review Letters.
Siga a Live Science @livescience, Facebook & Google+. Artículo original sobre Ciencia Viva.
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