Frío como el infierno: los científicos están cerca de alcanzar el cero absoluto

De acuerdo con las leyes de la termodinámica, el cero absoluto (0 Kelvin o -273.15 grados Celsius) es imposible de lograr. Pero los científicos del Instituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italia han logrado algo cercano a lo imposible: enfriar un objeto de masa y volumen relativamente grandes a casi 0K.

El objeto en cuestión es un cubo de cobre de 1 metro cúbico. Se congeló a una temperatura de 6 milikelvin, o -273, 144 grados centígrados. Este es el objeto más grande, en masa y volumen, tan cerca del cero absoluto.

Helado instantáneo

Los investigadores colocaron el cubo de cobre de 400 kg dentro de un tipo de recipiente llamado criostato, que está diseñado para mantener todo frío, piense en un congelador que puede hacer incluso un helado de sopa caliente en segundos.

Este "congelador" fue construido especialmente para este experimento. Es el primero que puede hacer que un objeto esté tan cerca del cero absoluto. “La principal dificultad de este proyecto fue el desafío tecnológico del criostato. Pasamos diez años desarrollando y probando un sistema que pudiera hacer eso ”, dice Carlos Bucci, investigador de INFN.

Parte de algo más grande

Congelar un objeto y alcanzar el cero absoluto no es el objetivo principal de la investigación: construir el criostato es solo el primer paso. Se utilizará para actuar como un detector de partículas. El verdadero experimento se está llevando a cabo en el laboratorio subterráneo de INFN en Gran Sasso, una montaña ubicada en la región de Abruzzo en Italia.

El experimento se llama Observatorio subterráneo criogénico para eventos raros (que, casualmente o no, significa corazón en italiano). Bucci y su equipo creen que CUORE revelará más información sobre partículas subatómicas llamadas neutrinos y por qué hay tanta más materia que antimateria en el universo.

Pero espere un minuto, ¿qué tiene que ver el frío con la antimateria?

Los investigadores quieren observar un fenómeno raro cuando las antineutrinas se convierten en neutrinos comunes, porque saber cómo lo hacen puede explicar por qué hay más materia que antimateria. Además, el experimento podría revelar la masa exacta de estas partículas, algo que los científicos de todo el mundo han estado tratando de calcular durante años.

El punto es: para estudiar el fenómeno, la temperatura ambiente debe ser de aproximadamente 10 milikevins. Aquí es donde entra la parte del criostato, ya que él es quien puede hacerlo posible. Una vez adaptado para este experimento, el interior estará revestido con cientos de cristales que pueden detectar neutrinos a través de la radiación y los cambios de temperatura, dando a Bucci y su equipo la oportunidad de observar el evento.