LOGRAN TEMPERATURAS CERCANAS AL CERO ABSOLUTO: -273.15º. INVESTIGACIÓN BÁSICA Y APLICADA EN EL INSTITUTO DE CIENCIAS NUCLEARES

Resumen

EN EL LABORATORIO DE ÁTOMOS FRÍOS DEL INSTITUTO DE CIENCIAS NUCLEARES (ICN) ENFRÍAN DE FORMA COTIDIANA ÁTOMOS A TEMPERATURAS CERCANAS AL CERO ABSOLUTO, ES DECIR, CASI A – 273.15° CELSIUS. EL OBJETIVO ES HACER INVESTIGACIÓN BÁSICA Y APLICADA. AL ENFRIAR ÁTOMOS SE PUEDE ESTUDIARLOS Y CONTROLARLOS CON MUCHÍSIMA PRECISIÓN, DIJO FERNANDO RAMÍREZ MARTÍNEZ, INVESTIGADOR CORRESPONSABLE DEL LABORATORIO. “PRIMERO TENEMOS QUE ATRAPARLOS, Y PARA LOGRARLO NECESITAMOS INTERACTUAR CON ELLOS. PARA ESTO, LA LUZ ES NUESTRA PRINCIPAL HERRAMIENTA DE TRABAJO”. LOS INVESTIGADORES, PARA ALCANZAR ESAS TEMPERATURAS, HACEN MÁS LENTO EL MOVIMIENTO DE LAS PARTÍCULAS ATÓMICAS UTILIZANDO HACES DE LUZ LÁSER. USUALMENTE, LA EXPERIENCIA INDICA QUE LA LUZ CALIENTA A LA MATERIA SOBRE LA QUE INCIDE, COMO CUANDO NOS PONEMOS AL SOL. PERO USANDO LA LUZ LÁSER DE UNA MANERA MUY PRECISA PUEDEN ENFRIARSE LOS ÁTOMOS, REDUCIENDO SU MOVIMIENTO CASI AL GRADO DE DETENERLOS POR COMPLETO. EN EL LABORATORIO UTILIZAN ÁTOMOS DE RUBIDIO EN ESTADO GASEOSO, AUNQUE TAMBIÉN SUELEN USARSE EN ESTOS EXPERIMENTOS OTROS, COMO EL CESIO QUE INCIDENTALMENTE SE EMPLEA PARA DEFINIR LA DURACIÓN DE UN SEGUNDO, EXPLICÓ LINA MARIETH HOYOS, PARTICIPANTE EN EL PROYECTO. TRABAJAN CON EL RUBIDIO SIMPLEMENTE POR CUESTIONES TÉCNICAS, PUES RESULTA MÁS ECONÓMICO Y SU MANEJO ES MUY SENCILLO, AGREGÓ RAMÍREZ MARTÍNEZ. UNA TRAMPA MAGNETO-ÓPTICA ES UN DISPOSITIVO EN EL QUE SE ENFRÍAN Y CONFINAN LOS ÁTOMOS EN UN VOLUMEN MUY PEQUEÑITO. ESTÁ COMPUESTA POR UNA CÁMARA DE VACÍO EN LA QUE SE INYECTAN LOS QUE SE QUIEREN ENFRIAR, QUE EN UN PRINCIPIO SE MUEVEN MUY RÁPIDO Y EN TODAS DIRECCIONES (EN PROMEDIO ALGUNOS CIENTOS DE METROS POR SEGUNDO), DEBIDO A QUE SE ENCUENTRAN A TEMPERATURA AMBIENTE. PARA INTERACTUAR CON ELLOS LA HERRAMIENTA QUE USAN Y QUE EJERCE UNA FUERZA QUE LOS FRENE AL GRADO DE CASI DETENER POR COMPLETO SU MOVIMIENTO SON LOS FOTONES DE UN HAZ LÁSER CON UNA LONGITUD DE ONDA MUY ESPECÍFICA, EXPLICÓ RAMÍREZ MARTÍNEZ. UNA VEZ AHÍ, DESPUÉS DE CIERTO TIEMPO DE SER FRENADOS POR LA LUZ, LOS ÁTOMOS YA NO SIENTEN LA FUERZA Y EMPIEZAN A MOVERSE A UNA VELOCIDAD TERMINAL Y CONSTANTE, EXPLICÓ EL INVESTIGADOR. EN ESTA FASE LOS ÁTOMOS ESTÁN EN LA REGIÓN DONDE LOS LÁSERES SE INTERSECTAN, Y SU MOVIMIENTO ES TAN LENTO QUE ES COMO SI ESTUVIERAN ATRAPADOS EN UN LÍQUIDO VISCOSO, UN EFECTO QUE LOS CIENTÍFICOS QUE CREARON UNA DE LAS PRIMERAS TRAMPAS MAGNETO-ÓPTICAS LLAMARON ‘MELAZA ÓPTICA’, AGREGÓ. SE CREAN PAREDES MAGNETO-ÓPTICAS PARA IMPEDIR QUE LOS ÁTOMOS SALGAN DE LA MALEZA ÓPTICA. EL INVESTIGADOR UNIVERSITARIO EXPLICÓ QUE CON LOS ÁTOMOS FRÍOS SE PUEDE MEDIR CON IGUAL O MAYOR PRECISIÓN LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD DE LA TIERRA. AGREGÓ QUE CON LOS ÁTOMOS FRÍOS PODEMOS BUSCAR YACIMIENTOS MINERALES, DE PETRÓLEO O RESERVAS DE AGUA. A ESO SE LE CONOCE COMO GRAVIMETRÍA. PERO NO SÓLO PARA HACER LA BÚSQUEDA, SINO TAMBIÉN PARA ADMINISTRAR ESOS YACIMIENTOS RESULTA ÚTIL MEDIR SI EL NIVEL DE LAS RESERVAS DE AGUA ESTÁ BAJANDO O SUBIENDO. ESTO LO PODEMOS DETECTAR AL MEDIR LOS CAMBIOS EN LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD CAUSADOS POR LAS VARIACIONES DE LAS RESERVAS DE AGUA. OTRA APLICACIÓN DE ESTOS DISPOSITIVOS CON IMPORTANTES IMPLICACIONES PARA EL BIENESTAR DE LA SOCIEDAD EN NUESTRO PAÍS CONSISTE EN DETECTAR EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS TECTÓNICAS. “ES IMPORTANTE QUE LO QUE VAYAMOS A MEDIR SEA ALGO CON MASA, YA SEA DE AGUA O DE PETRÓLEO, PORQUE DE ESA MANERA OBTENDREMOS LA INFORMACIÓN QUE REQUERIMOS; LO MISMO OCURRE CON EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS TECTÓNICAS. SI HAY MÁS O MENOS AGUA, O SI HAY UN DESPLAZAMIENTO EN ALGUNA PLACA TECTÓNICA, ENTONCES, LA MASA CAMBIA Y EN TODOS LOS CASOS EL VALOR DE “G” ES DIFERENTE”, EXPLICÓ MARIETH HOYOS. CON UN GRAVÍMETRO DE ÁTOMOS FRÍOS PODRÍA MEDIRSE CÓMO DISMINUYE LA MASA DE AGUA SUBTERRÁNEA, A QUÉ TASA SUCEDEN ESTOS CAMBIOS, E INCLUSO SI SE ESTÁ YENDO A OTRO LADO, SIN NECESIDAD DE HACER PERFORACIONES. EN EL CASO DE CIUDAD DE MÉXICO, EL GRAVÍMETRO DARÍA INFORMACIÓN DE CUÁNTO ESTÁ BAJANDO EL NIVEL DE AGUA EN LOS MANTOS FREÁTICOS Y ESTO PUEDE RELACIONARSE CON LOS HUNDIMIENTOS DEL SUELO CAUSADOS POR LA EXTRACCIÓN EXCESIVA DE AGUA, INDICÓ RAMÍREZ MARTÍNEZ.