Científicos norteamericanos logran 'parar' los átomos con rayos láser

Científicos norteamericanos han conseguido, utilizando siete rayos láser en una cámara de vacío, reducir la velocidad de desplazamiento de los átomos y retenerlos en un reducido espacio, lo que permite un análisis que hasta ahora no se había logrado. Físicos atómicos han manifestado que este logro abrirá el camino para analizar estados fundamentales de la materia que nunca fue posible analizar hasta ahora. Los científicos consiguieron realizar este experimento en los laboratorios Bell de la compañía ATT, en Holmdel (Nueva Jersey).

"Los rayos láser no sólo atrapan los átomos, sino que nos permiten verlos y estudiarlos", dijo el profesor Daniel Kleppner, del Instituto de Tecnología de Massachusetts. "Ahora podremos observar con claridad cómo interaccionan y se relacionan entre sí".En una cámara al vacío atravesada por siete rayos láser, los científicos consiguieron que los átomos, que usualmente se desplazan a varios kilómetros por segundo, se movieran a la velocidad de una persona paseando.

Dado que la temperatura de los gases está en relación directa con la velocidad de desplazamiento de los átomos que los componen, el experimento ha permitido obtener temperaturas récord de enfriamiento, a 250 millonésimas de grado sobre el cero absoluto. Una posible aplicación inmediata será que los relojes atómicos, utilizados para múltiples experimentos que necesitan de una gran exactitud, sean mucho más precisos que en la actualidad.

Los científicos esperan también avances con el nuevo procedimiento en la rama de la física que analiza las diferentes frecuencias espectrales de la energía emitida por átomos diferentes que forman un cuerpo, con objeto de determinar su composición. "Ha amanecido un nuevo día", ha dicho John Hall, experto en relojes atómicos y en espectroscopia de la oficina norteamericana de patrones y medidas.

Características

"La posibilidad de analizar los átomos durante un largo período de tiempo, comprobar sí todos tienen las mismas características y ver si la fuerza de la gravedad les afecta como creemos, es algo tras lo que hemos estado desde hace 10 años", añadió Hall.Los trabajos de los técnicos de los laboratorios Bell fueron discutidos la semana pasada en una reunión científica en Finlandia y se publicarán en la revista Physical Review Letters.

La mayor parte de la excitación que ha rodeado la publicidad de este experimento se refiere a su capacidad potencial de iluminar las sombras que plantea la física cuántica. Muchos físicos han trabajado en este campo de forma independiente, entre ellos varios grupos norteamericanos y franceses y el Instituto de Espectroscopia de Moscú, donde se han producido importantes contribuciones teóricas.

La luz puede atrapar átomos porque, de hecho, ejerce presión sobre los objetos sobre los que cae. Esta presión normalmente es despreciable en relación a la gravedad o la presión atmosférica, pero en el vacío del espacio profundo la presión de la radiación se convierte en un medio importante de mover la materia. En la Tierra, la presión es más importante cuanto más pequeño es el objeto, debido a que la superficie de estos objetos es mayor comparada con su masa.

La luz, en el experimento citado al principio, creó una especie de pozo en el que cayeron 500 átomos de sodio. "Los átomos se comportan como mariposas, buscando la región de mayor intensidad luminosa", declaró Steven Chu, investigador que puso a punto la técnica junto a Arthur Ashkin, John Bjorkholm y Alex Cable.