En principio, no se le ocurriría a ningún investigador tirar uno de sus instrumentos de trabajo al suelo. Normalmente los científicos que hacen experimentos cuidan mucho sus instrumentos y aparatos. Y es porque estos suelen ser muy sensibles y caros. Sin embargo, desde la punta de una torre alta dejaron caer un instrumento que normalmente está fijo en un laboratorio y que se usa para generar condensados de Bose Einstein. Lo dejaron caer 146 metros.
Un condensado de Bose Einstein es un estado de la materia en el cual todos los átomos tienen la misma energía a una temperatura muy baja. Es un gas tán frio que todos su átomos actúan como una sola partícula. Este estado de la materia sólo se puede explicar con la ayuda de la mecánica cuántica y no tiene análogo en la física clásica. Ahora bien, generar este estado de la materia resulta bastante complicado. En este caso particular los científicos alrededor de Theodor Hänsch utilizaron átomos de rubidio y consiguieron enfriar un gas hecho por dichos átomos a menos de -273 °C, muy próximo al cero absouto de la temperatura. Luego atraparon 10.000 átomos en un campo magnético con ayuda de láseres. Justo estos átomos formaron el condensado de Bose Einstein. En comparación: un vaso vacío contiene 1021 partículas de aire , un 1 con 21 ceros. O sea, muchos más.
Se tomaron la molestia de adaptar el instrumento para poder tirarlo casi 150 metros y así poder observar el efecto de la ingravidez sobre los átomos. En un laboratorio la gravedad siempre influye qualquier medida. En caída libre, en cambio, los átomos no sienten el campo gravitatorio. Ya que el instrumento en el laboratoria resultaba bastante aparatoso, los científicos tuvieron que minimizarlo entero: cámara de vacio en la cual se produce el condensado de Bose Einstein con sus bombas necesarias, láseres, electrónica y baterías, etc. Ahora todo cabe en un cilindro de dos metros de altura y un diámetro de unos 80 cm. En la siguiente gráfica se ve la torre y la cápsula:
imagen: Science
También existe un vídeo de una de las caídas de la cápsula. Al final entra en un envase lleno de bolas de plástico para suavizar el impacto. Este frenado desacelera la cápsula con una equivalencia de 50 veces la aceleración gravitatoria de la tierra.
Aunque los resultados presentados en la publicación no son nada revolucionarios, el experimento parece prometedor. Probando los efectos de la gravedad sobre sistemas cuánticos como el condensado de Bose Einstein se puede esclarecer la frontera que aún existe entre la mecánica cuántica y la teoría general de la relatividad.
T.v. Zoest, N. Gaaloul, Y. Singh, H. Ahlers, W. Herr, S. T. Seidel, W. Ertmer, E. Rasel, M. Eckart, E. Kajari, S. Arnold, G. Nandi, W. P. Schleich, R. Walser, A. Vogel, K. Sengstock, K. Bongs, W. Lewoczko-Adamczyk, M. Schiemangk, T. Schuldt, A. Peters, T. Könemann, H. Müntinga, C. Lämmerzahl, H. Dittus, T. Steinmetz, T. W. Hänsch, J. Reichel, Bose-Einstein Condensation in Microgravity, Science, June 18, 2010
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