El 23 de enero de 2017, a 241 kilómetros sobre Kiruna, Suecia, se creó el condensado Bose-Einstein, la quinta forma conocida de la materia.
Aunque parece poco, 6 minutos es el tiempo más largo que los científicos han podido mantener el quinto estado de la materia. Los otro cuatro estados fundamentales son el sólido, el líquido, el gas y el plasma. Estos se dan en condiciones naturales y sin duda hemos estado en contacto ellos.
Sin embargo, el quinto estado es especial ya que solo puede conseguirse en condiciones muy específicas y debe ser creado “artificialmente en un laboratorio”. Es por eso que el logro de haber obtenido, por 6 minutos– el condensado Bose-Einstein es tan importante para la ciencia.
¿Qué es?
El condensado Bose-Einstein se compone de átomos en el nivel más bajo de energía. Esto provoca que los átomos se vuelvan idénticos y por lo tanto, actúen igual entre todos, ocasionando la quinta forma de la materia -que hasta ahora es desconocida-.
Las características de cada estado de la materia dependen de la atracción entre las partículas y su movilidad. La temperatura y presión son factores que determinan cómo se agrupan e interactúan dichas partículas. Si hay alteraciones sensibles en estos factores, la materia puede cambiar de un estado a otro; el ejemplo más famoso: cuando el hielo se convierte en agua.
Para obtener el quinto estado de la materia, la única manera es enfriar los átomos por debajo del nivel de energía, es decir, cerca del cero absoluto; la temperatura más fría en todo el universo. El cero absoluto, en la escala Kelvin corresponde a -459,67 °F y en Celsius equivale a -273,15 °C.
En 2017, científicos alemanes de QUEST-Leibniz Research School, en la Universidad Leibniz de Hanover, Alemania, lograron crear por primera vez en el espacio el condensado Bose-Einstein. Anteriormente, en laboratorios terrestres ya se había creado esta forma, sin embargo, todos los experimentos habían durado pocos segundos.
Primer intento
En 1995, Eric Cornell y Carl Wieman -físicos ganadores del Premio Nobel de 2001- lograron crear el quinto estado de la materia. A partir de un láser, lograron enfriar los átomos lo suficiente para poder observar el condensado Bose-Einstein por primera vez.
Sin embargo, en este método, el contenedor magnético de los átomos dependía de la gravedad y el movimiento de éstos hizo imposible que se observara realmente el quinto estado.
Segundo intento
En 2010, los científicos del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica llenaron con millones de átomos de rubidio una cápsula cilíndrica. El rubidio es un metal alcalino blando que se enfría fácilmente; para el experimento, “atraparon” este elemento en un chip atómico con láseres, solenoides, suministro de energía suficiente y una cámara.
Los científicos lanzaron la cápsula desde una torre, a 146 metros de altura. Cayó durante 4 segundos y la gravedad cero creada durante la caída libre permitió generar un condensado Bose-Einsten durante menos de un segundo.
La tercera es la vencida
El 23 de enero de 2017, un grupo de científicos alemanes dirigidos por Dennis Becker, lanzó al espacio un chip atómico con miles de átomos de rubidio-87. El evento tuvo lugar a 241 kilómetros sobre una la ciudad suiza de Kiruna y lograron crear y mantener por seis minutos, el quinto estado de la materia.
Cuando los átomos están en gravedad cero y alcanzan una temperatura cercana al cero absoluto, se igualan entre sí. Ceden su individualidad para convertirse en un “superátomo”.
Gracias a este logro, los científicos pudieron hacer 110 experimentos remotos con los átomos inmovilizados del condensado Bose-Einstein.
