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Más frío que en el espacio exterior: un láser reduce helio a dos grados por encima de la temperatura mínima posible
El experimento, realizado en un acelerador de partículas estadounidense, permite profundizar en la conversión de distintas formas de energía y en la teoría de superfluidos.
Científicos que investigan con el acelerador de partículas situado en Menlo Park, California, que depende del Departamento de Energía de EE.UU., usaron un láser de electrones libres para enfriar una muestra de helio licuado hasta una temperatura cercana al cero absoluto.
Con este experimento se alcanzaron los 271 grados centígrados bajo cero, lo que equivale a 2 grados en la escala Kelvin (2 K). Eso significa que en laboratorio, los científicos se han quedado a solo dos grados de la temperatura más baja posible, un límite físicamente inalcanzable que ni siquiera se observa en las regiones vacías del espacio exterior. A esa temperatura, según la teoría de la mecánica cuántica, las partículas cesan toda clase de movimiento, recuerda el sitio web Live Science, que dedicó un artículo a este logro el 17 de mayo.
Todas las regiones del cosmos, por lo menos, están llenas de la radiación cósmica de fondo de microondas, un remanente de las primeras consecuencias de la Gran Explosión (Big Bang) que proporcionan al vacío una temperatura uniforme aproximada de 3 kelvin.
Para bajar a 2 K la temperatura de helio –que hierve a 4,2 K– y así transformar este gas en líquido, los investigadores necesitaban exponerlo a una presión de solo una trigésima parte de la atmosférica. Primero el equipo lo comprimió en unas centrifugadoras criogénicas y luego le dejó expandirse en una cámara de baja presión.
Aplicaciones científicas del experimento
Este logro tendrá una serie de aplicaciones, desde ayudar a revelar "cómo los sistemas moleculares naturales y artificiales convierten la luz solar en combustibles y, por lo tanto, cómo controlar estos procesos, hasta comprender las propiedades fundamentales de los materiales que han de permitir la computación cuántica", informó el gerente de la Dirección de Aceleradores, Andrew Burrill.
Además, el laboratorio que lo consiguió ahora está listo para comenzar a acelerar electrones a 1 millón de pulsos por segundo, lo cual sería un récord mundial, afirmó. Explicó también que se trata de una intensidad de flujo de electrones cuatro órdenes de magnitud mayor que tenía el aparato predecesor (LCLS por sus siglas en inglés) situado en la misma localidad desde la década de 2000.
A la temperatura meta, que es la más baja alcanzable bajo los efectos de láser en el laboratorio californiano, el helio líquido se convierte en un superfluido con propiedades extraordinarias y, en particular, conduce el calor con una eficiencia cientos de veces mayor que el cobre.
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