Cualquiera que piense que los láseres solo pueden usarse para calentar cosas está equivocado. Desde hace algún tiempo, los científicos han encontrado formas de usar esta tecnología para enfriar, a veces hasta niveles absurdos, materiales, el último de los cuales fue un solo átomo de radio, un elemento radiactivo que es el elemento alcalino más pesado del planeta y el único que aún no había sido enfriado por láseres. ¿Y qué más hay? ¡Síguenos y te explicamos!
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Según el sitio web futuro, el experimento fue realizado por científicos de la Universidad de California, Santa Bárbara (EE. UU.), quienes construyeron una «trampa» especial para capturar el átomo cargado (es decir, un ion de radio) con campos eléctricos. Para el enfriamiento real, los investigadores tomaron en cuenta que cada estado de energía que puede presentar un átomo tiene una frecuencia de resonancia específica y que cuando su estado de energía es alto, el átomo se calienta, y sucede lo contrario cuando baja.
Porque es posible usar láseres para obligar a un átomo a pasar de un estado a otro, y los investigadores ajustaron uno de estos dispositivos para operar a una frecuencia por debajo de la frecuencia resonante del átomo de radio, haciendo que su estado sea menos energético y, como resultado, el el ion se enfrió, casi hasta el cero absoluto durante la prueba.
Puede sonar fácil, ¡pero no lo fue! Para empezar, después de construir la trampa, los investigadores tuvieron que determinar los parámetros correctos para capturar y enfriar el ion, confiando en una muestra inicial de solo 10 microgramos de radio para realizar las pruebas. Para darle una idea, el equipo tardó casi 2 años en finalmente perfeccionar la técnica de enfriamiento de átomos.
¿Y la?
de acuerdo a futuro, los científicos creen que calentar o enfriar el radio de forma controlada podría permitirles explorar teorías e incluso hacer descubrimientos más allá del modelo estándar de la física de partículas. En concreto, los investigadores explicaron que el núcleo de este elemento tiene una forma muy particular -similar a la de una pera- y que tiene solo dos estados nucleares posibles, separados por una cantidad muy pequeña de energía.
Por lo tanto, las características observadas en la radio hacen que su núcleo sea supersensible a lo que los científicos llaman «violación de la simetría CP». Brevemente, las letras “CP” corresponden al término simetría de cargaque se basa en el concepto de que las leyes de la física seguirían siendo las mismas si reemplazáramos las partículas con carga positiva por partículas con carga negativa, y simetría de paridadque se refiere al concepto de que las mismas leyes no cambiarían si hubiera inversiones especulares, es decir, cambios en la orientación de las partículas.
Mais des violations se produisent, et elles pourraient expliquer pourquoi il y a plus de matière que d’antimatière dans l’Univers, par exemple, mais ce type d’occurrence est quelque chose qui n’a jamais été observé dans aucun atome ou molécule hasta ahora. Por lo tanto, ser capaz de detectarlos podría ayudar a resolver muchos misterios de la física y dar lugar a nuevas teorías.
amplificador nuclear
Volviendo al radioátomo, si los científicos tienen razón, el elemento, además de ser un excelente candidato para probar y permitir descubrir nuevas formas de interacción e incluso nuevas partículas -si se manipulan los estados nucleares de este elemento-, el ion radio se convertiría en un «amplificador nuclear», proporcionando mil veces más sensibilidad para detectar violaciones de simetría que otros sistemas en uso hoy en día.
Y si todo va bien, tal vez el enfriamiento por láser podría introducir átomos de radio en las moléculas para que los científicos puedan sintetizar nuevos compuestos. Estos, a su vez, aumentarán aún más el poder de identificar violaciones y, a partir de ahí, ¿quién sabe qué teorías y novedades podrían surgir?
En primer lugar, habrá que realizar nuevas pruebas para medir correctamente las propiedades básicas de los iones de radio -lo que aún no ha sido posible porque no se ha podido enfriar el átomo hasta el presente-, pero esta etapa de Se espera que los experimentos se completen en solo 1 año. Luego vienen los descubrimientos!