CERO ABSOLUTO / ZERO ABSOLUTUA

 Cuando se habla de bajas temperaturas, la ciencia demuestra que hay un límite. Es el llamado cero absoluto. La termodinámica demuestra que, en números redondos, el cero absoluto se encuentra a -273,15ºC. Para evitar las temperaturas negativas en vez de grados centígrados se utilizan grados Kelvin (K). En esta escala el cero absoluto es 0ºK. Así, 0,001ºK significa que estamos a una milésima de grado del cero absoluto. En el intento de llegar lo más cerca posible de 0ºK, el último hito es una publicación de Agosto de 2021. Un grupo de científicos de Alemania y Francia consiguieron llegar a 38 picokelvin del cero absoluto. Esta temperatura es 0,000000000038ºK, un record. Veamos que significa esa temperatura tan baja y la trascendencia que puede tener este logro científico. 

 

Tenperatura baxuez hitz egiten denean, zientziak muga bat dagoela frogatzen du. Zero absolutua deritzona da. Termodinamikak erakusten du zenbaki biribiletan zero absolutua -273,15ºC-tan dagoela. Gradu zentigraduen ordez tenperatura negatiboak saihesteko, Kelvin (K) graduak erabiltzen dira. Eskala honetan zero absolutua 0 K da. Horrela, 0,001ºK zero absolututik milarenera gaudela esan nahi du. 0ºK-tik ahalik eta hurbilen iristeko ahaleginean, azken mugarria 2021eko abuztuko argitalpen bat da. Alemania eta Frantziako zientzialari talde batek zero absolututik 38 picokelvinera iristea lortu zuten. Tenperatura hau 0,0000000038ºK da, errekorra. Ikus dezagun zer esan nahi duen hain tenperatura baxuak eta lorpen zientifiko horrek izan dezakeen garrantziak.

 

La temperatura, a escala microscópica, está asociada con el movimiento de las partículas, átomos y moléculas. Por ejemplo, en un gas, a medida que baja la temperatura sus átomos van disminuyendo su velocidad. En el cero absoluto habría reposo total. Por tanto, una forma de medir la temperatura, es medir las velocidades de los átomos. El experimento citado se realizó en la Universidad de Bremen que tiene una torre de 110 metros con condiciones de microgravedad. Una torre donde se consigue reducir mucho el efecto de la gravedad. 

 

Tenperatura, eskala mikroskopikoan, partikulen, atomoen eta molekulen mugimenduarekin lotuta dago. Adibidez, gas batean, tenperatura jaitsi ahala, atomoek abiadura moteltzen dute. Zero absolutuan erabateko atsedena egongo zen. Beraz, tenperatura neurtzeko modu bat atomoen abiadurak neurtzea da. Esperimentu hori Bremengo Unibertsitatean egin zen, 110 metroko dorre bat baitu, mikrograbitate baldintzekin. Grabitatearen eragina asko murriztea lortzen den dorrea.

 

El primer paso consistió en colocar unos 100.000 átomos de rubidio en una cámara de vacío y mantenerlos juntos por medio de un campo magnético. Luego se fueron enfriando hasta llegar a la dos mil millonésima de grado del cero absoluto. Así, consiguieron crear lo que se llama un condensado de Bose-Einstein. Este condensado se explica teóricamente a partir de las propiedades cuánticas de los átomos y, la demostración experimental de su existencia, fue premiada con el premio nobel de 1998.

 

Lehenengo urratsa 100.000 errubidio-atomo inguru huts-ganbera batean jartzea eta eremu magnetiko baten bidez elkarrekin mantentzea izan zen. Gero hozten joan ziren zero absolutuaren bi mila milaren gradura iritsi arte. Horrela, Bose-Einsteinen kondentsatu bat deritzona sortzea lortu zuten. Kondentsatu hori atomoen propietate kuantikoetatik abiatuta azaltzen da teorian, eta bere existentziaren frogapen esperimentala 1998ko nobel sariarekin saritu zen.

 

          De una forma muy cualitativa se puede decir que los 100.000 átomos del condensado comienzan a comportarse como un átomo grande. Como consecuencia los efectos cuánticos se hacen visibles a escala macroscópica. Este condensado se situó en la parte superior de la torre y se dejó caer. Durante la caída, con el fin de ralentizar la expansión de gas, aplicaron y suprimieron, varias veces, el campo magnético. Así llegaron a reducir la velocidad de los átomos al valor compatible con los 38 picokelvin de temperatura. Este record de temperatura se mantuvo durante 2 segundos. Pero, las simulaciones del experimento indican que en condiciones de ingravidez total, por ejemplo en la estación espacial, podría mantenerse hasta 17 segundos. Este experimento aporta innovaciones en la óptica de ondas de materia y abre un camino para la incorporación de la gravitación a la mecánica cuántica. Un aspirante a Premio Nobel.

 

Oso kualitatiboki esan daiteke kondentsatuaren 100.000 atomoak atomo handi bat bezala jokatzen hasten direla. Ondorioz, efektu kuantikoak eskala makroskopikoan ikusten dira. Kondentsatu hori dorrearen goiko aldean kokatu zen eta erortzen utzi zen. Erortzean, gasaren hedapena moteltzeko, eremu magnetikoa hainbat aldiz aplikatu eta ezabatu zuten. Horrela, atomoen abiadura 38 picokelvin tenperaturarekin bateragarria den baliora murriztu zuten. Tenperatura-errekor hori 2 segundoz mantendu zen. Baina, esperimentuaren simulazioek adierazten dute erabateko grabitaterik ezaren baldintzetan, estazio espazialean adibidez, 17 segundura arte iraun dezakeela. Esperimentu honek berrikuntzak dakartza materia-uhinen optikan, eta bide bat irekitzen du grabitazioa mekanika kuantikoan sartzeko. Nobel sarirako hautagai bat.