![\"AtomosAlineados_1811_Sd.jpg\"](\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/AtomosAlineados_1811_Sd.jpg\")
<\/p>\nEn el Laboratorio de Materia Ultrafr\u00eda del Instituto de F\u00edsica de la Universidad Nacional Aut\u00f3noma de M\u00e9xico (UNAM), un grupo de cient\u00edficos logr\u00f3 bajar la temperatura de un gas a tan solo 20 mil millon\u00e9simas \u20140.00000002\u2014 por encima del cero absoluto \u2014 -273.15 \u00b0C \u2014, es decir, produjeron el primer condensado de Bose-Einstein en M\u00e9xico.<\/p>\n
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\u201cNo existe ning\u00fan lugar en el universo donde se alcancen temperaturas as\u00ed de bajas a trav\u00e9s de un proceso natural. De hecho, podemos afirmar que las temperaturas m\u00e1s bajas del universo est\u00e1n en el planeta Tierra en laboratorios como el nuestro; nosotros somos los primeros en M\u00e9xico en aproximarnos tanto al cero absoluto y en nuestro laboratorio se encuentra la materia m\u00e1s fr\u00eda en nuestro pa\u00eds\u201d, dijo en entrevista el doctor en f\u00edsica Jorge Amin Seman Harutinian, responsable del proyecto.<\/p>\n
El investigador, adscrito al Instituto de F\u00edsica de la UNAM, explic\u00f3 a la Agencia Informativa Conacyt que el objetivo de reducir hasta ese punto la temperatura de un gas es estudiar qu\u00e9 ocurre en la materia cuando la temperatura es tan baja y, como resultado, alcanza su nivel m\u00e1s bajo de energ\u00eda posible.<\/p>\n
En esta situaci\u00f3n, los \u00e1tomos que componen al gas poseen la m\u00ednima energ\u00eda posible y, en consecuencia, todos comienzan a comportarse de manera id\u00e9ntica. Esto da origen a fen\u00f3menos muy interesantes como es el caso de la superfluidez, en la que la viscosidad del gas desaparece y los \u00e1tomos pueden fluir sin resistencia.<\/p>\n
Para producir la materia m\u00e1s fr\u00eda del universo, durante la noche del pasado 24 de octubre, el equipo de investigaci\u00f3n super\u00f3 una serie de retos tecnol\u00f3gicos y domin\u00f3 diversas t\u00e9cnicas descritas en la literatura cient\u00edfica. El primer requerimiento fue que el objeto a enfriar no estuviera en contacto f\u00edsico con ning\u00fan otro elemento para evitar la transmisi\u00f3n de energ\u00eda entre ellos.<\/p>\n
\u201cPara satisfacer esa necesidad construimos un sistema de ultra-alto vac\u00edo; se trata de una c\u00e1mara hecha de metal que cuenta con ventanas de vidrio que permiten observar lo que ocurre adentro. Esa c\u00e1mara est\u00e1 conectada a potentes bombas de vac\u00edo que extraen por completo el aire de su interior para generar un ambiente totalmente limpio y aislado del exterior\u201d.<\/p>\n
Al interior de la c\u00e1mara colocaron un segundo recipiente para contener el material a enfriar; en este caso, el experimento fue dise\u00f1ado exclusivamente para enfriar gas de litio (Li) \u2014metal alcalino y tercer elemento de la tabla peri\u00f3dica.<\/p>\n
\u201cLuego de construir la c\u00e1mara y colocar el litio dentro del contenedor, el primer paso del experimento consisti\u00f3 en calentar ese peque\u00f1o recipiente para producir vapor, un vapor muy tenue para que no destruyera la condici\u00f3n de ultra-alto vac\u00edo. Una vez que obtuvimos el vapor compuesto por \u00e1tomos de litio, lo aislamos en una regi\u00f3n de la c\u00e1mara, una fracci\u00f3n alejada de las paredes del contenedor para implementar las t\u00e9cnicas de enfriamiento\u201d.<\/p>\n
Aislar una fracci\u00f3n del gas, alejada de las paredes del contenedor, permite aplicar las t\u00e9cnicas de enfriamiento solo en aquellas mol\u00e9culas que no est\u00e1n en contacto con otro objeto, en este caso con el propio contenedor.<\/p>\n
\u201cPara mantener la fracci\u00f3n aislada, implementamos campos magn\u00e9ticos con electroimanes; creamos una especie de botella con campos magn\u00e9ticos que nos permite contener millones de esos \u00e1tomos alejados de las paredes del recipiente\u201d.<\/p>\n
La primera etapa de enfriamiento se realiz\u00f3 a trav\u00e9s de luz l\u00e1ser, aprovechando la capacidad que existe entre la luz y la materia para intercambiar energ\u00eda. Normalmente ese intercambio se da de la luz hacia la materia, es decir, la luz calienta la materia; no obstante, controlando las propiedades de la luz \u2014color, polarizaci\u00f3n y potencia\u2014 es posible hacer que la energ\u00eda fluya en sentido inverso para que la materia transfiera energ\u00eda a la luz, derivando en un proceso de enfriamiento. Esa combinaci\u00f3n de luz l\u00e1ser y campos magn\u00e9ticos les permiti\u00f3 producir algo que se conoce como \u201ctrampa\u00a0magneto-\u00f3ptica\u201d.<\/p>\n
\u201cA trav\u00e9s de esta t\u00e9cnica, disminuimos la temperatura del gas del nivel ambiente a millon\u00e9simas arriba del cero absoluto. Pero como la condensaci\u00f3n del Bose-Einstein ocurre a temperaturas mil veces m\u00e1s bajas, utilizamos una segunda t\u00e9cnica de enfriamiento que consisti\u00f3 en apagar la luz l\u00e1ser de esta trampa magneto-\u00f3ptica mientras los \u00e1tomos permanecen atrapados \u00fanicamente en la trampa magn\u00e9tica\u201d.<\/p>\n Al permanecer dentro de la trampa \u2014que asemeja un recipiente\u2014, lo que ocurre es que los \u00e1tomos con mayor energ\u00eda \u2014temperatura\u2014 escalan a las partes m\u00e1s altas, mientras que los m\u00e1s fr\u00edos se mantienen en la parte baja.<\/p>\n \u201cEl siguiente paso es reducir las dimensiones de la trampa, hacerla menos confinante para permitir que los \u00e1tomos con m\u00e1s energ\u00eda escapen de ella y quedarse gradualmente con los m\u00e1s fr\u00edos. Este proceso, reducir cada vez m\u00e1s el poder de confinamiento de la trampa, permite seleccionar a los m\u00e1s fr\u00edos en cada repetici\u00f3n hasta reducir la temperatura mil veces\u201d.<\/p>\n Cuando el equipo logr\u00f3 remover la mayor cantidad posible de \u00e1tomos calientes a trav\u00e9s de ese proceso conocido como enfriamiento evaporativo, logr\u00f3 tambi\u00e9n llegar al condensado de Bose-Einstein. Ahora que cuentan con la tecnolog\u00eda y perfeccionaron la t\u00e9cnica, podr\u00e1n replicar el experimento constantemente para obtener el condensado \u2014uno nuevo cada 15 segundos\u2014 cuantas veces sea necesario y estudiarlo desde diferentes perspectivas.<\/p>\n Una vez que se logran temperaturas tan bajas, cada \u00e1tomo que compone el sistema cuenta con la m\u00ednima energ\u00eda posible y gracias a que todos tienen la misma energ\u00eda, muy cercana al cero absoluto, se comportan de manera id\u00e9ntica. Esto tiene como consecuencia que las propiedades cu\u00e1nticas de los \u00e1tomos se manifiesten a escala macrosc\u00f3pica.<\/p>\n Una de las consecuencias m\u00e1s impactantes de la condensaci\u00f3n de Bose-Einstein es el fen\u00f3meno de la superfluidez, en donde la viscosidad del gas desaparece y los \u00e1tomos pueden fluir sin ninguna resistencia. Es como si los \u00e1tomos se pusieran de acuerdo y se movieran de manera coherente, sin estorbarse.<\/p>\n \u201cEfectivamente, es el entendimiento del fen\u00f3meno de la superfluidez uno de los principales objetivos del laboratorio. Espec\u00edficamente, se buscar\u00e1 producir turbulencia en el superfluido y entender c\u00f3mo es que la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica restringe y afecta al flujo turbulento. La turbulencia, en general, es un importante problema de la f\u00edsica que se encuentra a\u00fan abierto y consideramos que nuestro laboratorio podr\u00e1 hacer contribuciones fundamentales en el entendimiento de este fen\u00f3meno\u201d.<\/p>\n En las temperaturas m\u00e1s cercanas al cero absoluto, la materia sufre un cambio de estado conocido como condensado de Bose-Einstein, el cual fue propuesto te\u00f3ricamente por Satyendra Nath Bose y Albert Einstein en la d\u00e9cada de 1920. Pasaron 70 a\u00f1os hasta que en 1995, Eric Cornell y Carl Wieman\u00a0lograron alcanzar esas temperaturas por primera vez; de igual forma, ese mismo a\u00f1o pero de manera\u00a0independiente, Wolfgang Ketterle logr\u00f3 tambi\u00e9n un condensado Bose-Einstein.\u00a0<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n <\/p>\n \u2022 Dr. Jackson Poveda (investigador C\u00e1tedra CONACyT)<\/p>\n \u2022 Ricardo Col\u00edn (investigador post-doctoral)<\/p>\n \u2022 Manuel Mendoza (Estudiante-Doctorado)<\/p>\n \u2022 Eduardo Padilla (Estudiante-Maestr\u00eda)<\/p>\n \u2022 Diego Hern\u00e1ndez (Estudiante-Licenciatura)<\/p>\n \u2022 Andr\u00e9s Guti\u00e9rrez (Estudiante-Licenciatura)<\/p>\n \u2022 Dra. Roc\u00edo J\u00e1uregui (directora del Laboratorio Nacional de Materia Cu\u00e1ntica)<\/p>\n \u2022 Dr. Manuel Torres (director del Instituto de F\u00edsica de la UNAM)<\/p>\n Colaboradores cercanos:<\/strong><\/span><\/p>\n \u2022 Dr. Daniel Sahag\u00fan<\/p>\n \u2022 Dr. Giacomo Roati (Istituto Nazionale di Ottica- Consiglio Nazionale delle Ricerche, INO-CNR, Florencia, Italia).<\/p>\n \u2022 Dr. V\u00edctor Romero<\/p>\n \u2022 Dr. Rosario Paredes<\/p>\n \u2022 Dr. Asaf Paris Mandoki<\/p>\n \u2022 Mtro. Rodrigo Guti\u00e9rrez<\/p>\n \u2022 Mtro. Carlos Gardea<\/p>\n \u00a0Instituciones involucradas<\/span><\/strong><\/p>\n \u2022 Instituto de F\u00edsica de la UNAM<\/p>\n \u2022 Universidad Nacional Aut\u00f3noma de M\u00e9xico a trav\u00e9s de la Coordinaci\u00f3n de la Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica (CIC-UNAM) y de la Direcci\u00f3n General de Asuntos del Personal Acad\u00e9mico (DGAPA-UNAM).<\/p>\n \u2022 Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (Conacyt)<\/p>\n Otras Instituciones que tambi\u00e9n apoyaron el proyecto<\/strong>:<\/span><\/p>\n \u2022 Centro Latinoamericano de F\u00edsica<\/p>\n \u2022 Secretar\u00eda de Ciencia y Tecnolog\u00eda de la Ciudad de M\u00e9xico (SeCiTi)<\/p>\n Fuente:\u00a0\u00a0Agencia Informativa Conacyt<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" En el Laboratorio de Materia Ultrafr\u00eda del Instituto de F\u00edsica de la Universidad Nacional Aut\u00f3noma de M\u00e9xico (UNAM), un grupo de cient\u00edficos logr\u00f3 bajar la temperatura de un gas a tan solo 20 mil millon\u00e9simas \u20140.00000002\u2014 por encima del cero absoluto \u2014 -273.15 \u00b0C \u2014, es decir, produjeron el primer condensado de Bose-Einstein en M\u00e9xico.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":12649,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[56],"tags":[],"class_list":["post-12648","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"yoast_head":"\n![\"800-Laboratorio-de-la-UNAM-obtiene-la-materia-ma\u0301s-fri\u0301a-de-Ame\u0301rica-Latina---Foto1.jpg\"](\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/800-Laboratorio-de-la-UNAM-obtiene-la-materia-mas-fria-de-America-Latina---Foto1.jpg\")
Trampa magneto-\u00f3ptica de litio. El gas capturado en esta trampa es la mancha brillante que se aprecia en el centro de la imagen; se encuentra a una temperatura de 50 microkelvins, es decir, a una fracci\u00f3n de millon\u00e9simos de grado arriba del cero absoluto.<\/span><\/span><\/p>\n![\"800-Laboratorio-de-la-UNAM-obtiene-la-materia-ma\u0301s-fri\u0301a-de-Ame\u0301rica-Latina---Foto2.jpg\"](\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/800-Laboratorio-de-la-UNAM-obtiene-la-materia-mas-fria-de-America-Latina---Foto2.jpg\")
Sistema experimental. En el centro de la imagen, se muestra la c\u00e1mara de ultra-alto vac\u00edo en donde el condensado es producido. Arriba y abajo de esta se pueden apreciar (en color anaranjado) los electroimanes necesarios para producir los campos magn\u00e9icos durante el experimento.<\/span><\/span><\/p>\n![\"800Laboratorio-de-la-UNAM-obtiene-la-materia-ma\u0301s-fri\u0301a-de-Ame\u0301rica-Latina---Foto3.jpg\"](\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/800Laboratorio-de-la-UNAM-obtiene-la-materia-mas-fria-de-America-Latina---Foto3.jpg\")
Condensado de Bose-Einstein \u2014los colores son falsos\u2014. Imagen tomada utilizando una c\u00e1mara CCD muy sensible; los \u00e1tomos se encuentran en la regi\u00f3n roja-verde. La gr\u00e1fica que se observa corresponde a la densidad del gas como funci\u00f3n de la posici\u00f3n.<\/span><\/span><\/p>\n\u00bfPor qu\u00e9 es importante llevar a esos niveles la temperatura?<\/h4>\n
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\n El Laboratorio de Materia Ultrafr\u00eda del IF UNAM forma parte del Laboratorio Nacional de Materia Cu\u00e1ntica (Lanmac) que fue creado en el contexto del Proyecto de Laboratorios Nacionales del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (Conacyt<\/a>). El Lanmac est\u00e1 integrado por 11 laboratorios distribuidos en varias universidades de todo el pa\u00eds, en donde se hacen esfuerzos importantes para producir, manipular y entender diferentes sistemas cu\u00e1nticos compuestos por luz y materia.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n \n\n
\n Condensado de Bose-Einstein<\/strong><\/span><\/p>\n \n\n
\n \u00a0El equipo de investigaci\u00f3n<\/strong><\/span><\/p>\n