El cero absoluto

La temperatura mas baja posible es 273.15 grados bajo cero, que es lo que se conoce como cero absoluto. Esta temperatura es imposible de alcanzar, pero los científicos intentan llegar a sus proximidades.

El cero absoluto lo calculó Lord Kelvin, quien descubrió que, cuando se enfría un gas, su volumen va disminuyendo en proporción a su temperatura en la siguiente relación: Por cada grado que disminuye la temperatura del gas, su volumen disminuye en un porcentaje concreto. A partir de estos datos, Kelvin calculó que si seguimos enfriando el gas, al llegar a una temperatura exácta de -273.15 grados Celsius el volumen sería cero.

Ademas, Kelvin observó que daba igual la composición o el volumen del gas que interviniera, siempre se obtenía este resultado: En el momento en que la temperatura llegaba a -273.15C, su volumen se hacía cero. La conclusión del científico fue que esa temperatura es un mínimo absoluto.

En otras palabras, cuando enfriamos un objeto, lo que estamos haciendo es extraerle energía; el cero absoluto lo alcanzamos en el momento en que le hemos extraído la totalidad de su energía; es decir, el momento en que la energía de ese objeto se hace cero. Si pensamos en la equivalencia materia/energía, esto debería suponer que, en el momento en que un objeto alcanza el cero absoluto debería “desaparecer”, ya que al quedarse sin energía también se queda sin materia.

En la práctica, lo que ocurre cuando enfriamos un paquete de átomos a una temperatura muy cercana al cero absoluto se puede formar un condensado de Einstein-Bose o un condensado de Fermi, unos extraños estados en los que la materia se comporta como si fuera una partícula subatómica gigante.

Y ahora, la pregunta del millón; ¿Cual es la temperatura mínima que se ha alcanzado? Según Smithsonian magazine, este récord lo ostenta Wolfgang Ketterle, un investigador del MIT que en el año 2003 consiguió enfriar un paquete de átomos de sodio a una temperatura de 810 trillonésimas de grado Kelvin. De hecho, Ketterle fue uno de los primeros que consiguió crear un condensado de Bose, en el año 1995, lo que le valió el premio nobel de física en el año 2001.

Otra buscadora del cero absoluto es Lene Vestergaard, investigadora de la Universidad de Harvard. En su laboratorio se han logrado temperaturas del orden de millonésimas de grado Kelvin. Esta doctora ha sido capaz de frenar un rayo de luz hasta detenerlo. Este increible logro ha sido posible gracias a las extrañas propiedades que presentan los condensados de Bose.

Otro investigador del ultrafrio es Juha Tuoriniemi, de la Universidad de Helsinki, que ha conseguido enfriar átomos de Rodio a 180 trillonésimas de grado Kelvin. Muchos investigadores piensan que es Tuoriniemi quién debería ostentar el record a la temperatura mas baja obtenida, pero eso depende en gran medida de como se hagan las mediciones.

La utopía de los “meta materiales” y la invisibilidad

Muchas publicaciones en Internet han escrito desde hace unos años que sería inminente la confección de meta-materiales para provocar la invisibilidad. Básicamente se habla de materiales que merced a una “compleja” trama molecular, “aceleraría” a la luz a mayor velocidad que esta en el vacío, rodeando al objeto cubierto y emergiendo del otro lado, como si ese preciso objeto no existiera.

Muchos catedráticos, en forma tangencial o directamente lo trataron en conferencias, lo escribieron o incluso lo anticiparon en programas documentales. Incluso se habla que estos “materiales” poseen índice de refracción “negativos”.

Si partimos de la definición del índice de refracción de una sustancia que dice que se obtiene de la relación entre la velocidad de la luz en el vacío, dividida por la velocidad de la luz al atravesar el elemento considerado, dando valores mayores a uno, (N = C / T), tal vez se quiso decir que “poseerían” valores menores a UNO.

Esto solo se podría realizar con grandes fuerzas gravitacionales, creando micro-agujeros negros que curvaran a la luz y que hoy se encuentran fuera de posibilidad – hasta tanto no lleguemos a conseguir un cambio de estado cercanísimo al Cero Absoluto (Pozo gravitacional).

La velocidad de la luz en nuestro mundo físico es nuestro límite. Por lo tanto la característica enunciada es inexistente (Como el meta-material.)

La confusión parte del descubrimiento de la “Capa de la Invisibilidad” de origen japonés, que consistía en una tela con profusión de micro cámaras de TV y “leds” interconectados de un lado a otro y viceversa, que permitían observar lo que acontecía detrás de la persona que se cubría con ella en ciertas condiciones de luz y movimiento.

Este desarrollo bien puede resultar práctico en ciertas condiciones para ocultar de la vista ciertos elementos, aviones, helicópteros, etc.

Hasta se ha dicho que estas “características de los meta-materiales podrían recrear la formación de nuevos universos en los laboratorios”, de constituirse en nuevas antenas en aparatos celulares, haciendo “extensivas” estas particularidades a toda la franja electromagnética….. En fin “chachara” pura, pero muy lejos de los famosos portentos declamados por la ciencia ficción.