En la primaria nos enseñan que sólido, líquido y gaseoso son los tres estados de la materia, conforme avanzamos en nuestros estudios descubrimos que existe uno más llamado plasma. En los últimos años, la ciencia ha intentado experimentar con formas mucho más extrañas pero ¿hay un quinto estado que aún no conocemos? Bueno, pues sí existe y ahora es una realidad.
Resulta que en la Estación Espacial Internacional, un grupo de científicos de la NASA puso a prueba el Laboratorio de Átomos Fríos que tienen abordo y aprovechando el ambiente de microgravedad que hay en el espacio, consiguieron generar un quinto estado de la materia, llamado condensado de Bose-Einstein.
Y quizá en este momento se estén preguntando, ¿condensado de quién? Pero no se preocupen, que acá les explicaremos cómo está toda la cosa. De acuerdo con el estudio publicado por Nature al respecto, el condensado de Bose-Einstein se encuentra a medio camino entre el mundo microscópico, que se rige bajo las reglas de la gravedad y el macroscópico, en el que se aplican las leyes de la física que todos conocemos.
Este estado de la materia predicho por el gran Albert Einstein y el matemático indio Satyendra Nath Bose hace casi un siglo, se forma cuando los átomos de ciertos elementos se enfrían hasta casi el cero absoluto (0 grados Kelvin, o menos 273.15 grados Celsius), la temperatura más baja posible.
Laboratorio de Átomos Fríos /Foto: NASA
En este punto, los átomos se convierten en una entidad única con propiedades cuánticas, como si fueran un súper átomo, en donde cada partícula también funciona como una onda de materia. Los científicos creen que los condensados de Bose-Einstein podrían darnos pistas sobre fenómenos que aún son un misterio para nosotros como la energía oscura, la energía desconocida que se cree que está detrás de la expansión acelerada del Universo.
¿Se puede ver esto en nuestro planeta?
Aunque esta es una excelente noticia para la ciencia, acá en la Tierra tendremos que esperar un buen rato para ver este fenómeno, pues no tenemos el ambiente adecuado para apreciarlos en todo su esplendor, pues la gravedad que hay en nuestro planeta interfiere con los campos magnéticos necesarios para mantenerlos en su lugar para la observación.
Foto: NASA
De acuerdo con los investigadores, este quinto estado de la materia es tan que frágil que la más mínima interacción con el mundo externo (o sea el nuestro) es suficiente para calentarlo más allá de su umbral de condensación, eliminándolo por completo. Para generar un condensado como este utilizan un proceso conocido como enfriamiento evaporativo, y en el cual se apoyan de campos magnéticos que atrapan a los átomos como si fuera una trampa.
“Una de las formas en que enfriamos los átomos más allá del punto en que ocurre la condensación de Bose-Einstein es debilitando la trampa, lo que permite que la nube atómica se expanda. A medida que se expande, se enfría”, dijo el investigador y líder del proyecto, Robert Thompson. Este proceso según se explica, es muy similar a lo que ocurre con un bote de spray, donde el gas que hay dentro se expande y enfría mientras lo rociamos.
En la Tierra, los átomos comienzan a caer inmediatamente por la fuerza de atracción gravitatoria y por lo general golpea los instrumentos de observación en una fracción de segundo, haciendo que sea imposible ver este fenómeno. Así que gracias a la gravedad del espacio pudieron observar por un buen tiempo qué era lo que ocurría con este quinto estado de la materia.
También existen otras ventajas que presenta el trabajar con el quinto estado de la materia en el espacio. En la Tierra, los diferentes tipos de átomos se separarán hasta cierto punto y los más pesados se pierden, variando en la densidad por la gravedad, lo que conlleva a algunos experimentos sean imposibles de llevar a cabo. Por el momento, solo podremos observarlos en sus artículos de investigación.
Secuencia que muestra la formación de un condensado de Bose-Einstein/ Foto: NASA
“En el espacio, básicamente estás limitado por cuánto puedes lograr enfriar tus átomos, y esperamos alcanzar más de cinco segundos en el Laboratorio de Átomos Fríos, y tal vez lograremos mucho más tiempo en futuras misiones”, cerró Thompson. Por ahora han conseguido observarlo y estudiarlo, pero no dudamos que en un futuro (un tanto lejano, la verdad) puedan replicar el estado de la materia en nuestro planeta.
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