What is the coldest thing in the world? - Lina Marieth Hoyos

Traductor: Sebastian Betti Revisor: Gisela Giardino

The coldest materials in the world aren’t in Antarctica.

Los materiales más fríos del mundo no están en la Antártida.

They’re not at the top of Mount Everest

No están en la cima del Monte Everest

or buried in a glacier.

o enterrados en un glaciar.

They’re in physics labs:

Están en laboratorios de física:

clouds of gases held just fractions of a degree above absolute zero.

Nubes de gases con una fracción de grado por encima del cero absoluto.

That’s 395 million times colder than your refrigerator,

Eso es 395 millones de veces más frío que tu refrigerador,

100 million times colder than liquid nitrogen,

100 millones de veces más frío que el nitrógeno líquido,

and 4 million times colder than outer space.

y 4 millones de veces más frío que el espacio exterior.

Temperatures this low give scientists a window into the inner workings of matter,

A temperaturas tan bajas,

los científicos pueden observar características internas de la materia.

and allow engineers to build incredibly sensitive instruments

Y permite a los ingenieros construir instrumentos altamente sensibles

that tell us more about everything

que nos informan todo

from our exact position on the planet

desde nuestra posición exacta en el planeta

to what’s happening in the farthest reaches of the universe.

hasta lo que ocurre en los confines del universo.

How do we create such extreme temperatures?

¿Cómo creamos temperaturas tan extremas?

In short, by slowing down moving particles.

En resumen, ralentizando el movimiento de las partículas.

When we’re talking about temperature, what we’re really talking about is motion.

Cuando hablamos de temperatura, en realidad hablamos de movimiento.

The atoms that make up solids,

Los átomos que componen los sólidos,

liquids,

los líquidos

and gases

y los gases

are moving all the time.

se mueven todo el tiempo.

When atoms are moving more rapidly, we perceive that matter as hot.

Al moverse los átomos más rápidamente, percibimos que la materia está caliente.

When they’re moving more slowly, we perceive it as cold.

Cuando se mueven más despacio, la percibimos como fría.

To make a hot object or gas cold in everyday life,

Para enfriar un objeto caliente o un gas en la vida cotidiana,

we place it in a colder environment, like a refrigerator.

lo colocamos en un ambiente más frío, como un refrigerador.

Some of the atomic motion in the hot object is transferred to the surroundings,

Parte del movimiento de los átomos del objeto caliente

se trasfiere a los alrededores

and it cools down.

y se enfría.

But there’s a limit to this:

Pero esto tiene un límite:

even outer space is too warm to create ultra-low temperatures.

Incluso el espacio exterior es muy caliente para crear temperaturas ultra bajas.

So instead, scientists figured out a way to slow the atoms down directly –

Los científicos aprendieron a reducir la velocidad de los átomos directamente...

with a laser beam.

con un rayo láser.

Under most circumstances,

En la mayoría de las circunstancias,

the energy in a laser beam heats things up.

la energía de un rayo láser calienta las cosas.

But used in a very precise way,

Pero usado de una manera muy precisa,

the beam’s momentum can stall moving atoms, cooling them down.

el impulso del rayo puede detener el movimiento de los átomos y enfriarlos.

That’s what happens in a device called a magneto-optical trap.

Eso es lo que sucede en un dispositivo llamado trampa magneto-óptica.

Atoms are injected into a vacuum chamber,

Los átomos se inyectan en una cámara de vacío,

and a magnetic field draws them towards the center.

y un campo magnético los dirige hacia el centro.

A laser beam aimed at the middle of the chamber

Un rayo láser dirigido al centro de la cámara

is tuned to just the right frequency

se ajusta a la frecuencia correcta de manera tal que

that an atom moving towards it will absorb a photon of the laser beam and slow down.

un átomo que se mueve hacia él absorberá un fotón del láser y se ralentizará.

The slow down effect comes from the transfer of momentum

El efecto de ralentización proviene de la transferencia de impulso

between the atom and the photon.

entre el átomo y el fotón.

A total of six beams, in a perpendicular arrangement,

Un total de seis haces, en una disposición perpendicular,

ensure that atoms traveling in all directions will be intercepted.

aseguran que los átomos que viajan en todas direcciones serán interceptados.

At the center, where the beams intersect,

En el centro, donde los rayos se cruzan,

the atoms move sluggishly, as if trapped in a thick liquid —

los átomos se mueven lentamente, como atrapados en un líquido espeso...

an effect the researchers who invented it described as “optical molasses.”

un efecto que sus inventores describieron como "melaza óptica".

A magneto-optical trap like this

Una trampa magneto-óptica como esta

can cool atoms down to just a few microkelvins —

puede enfriar átomos hasta unas pocos microkelvins...

about -273 degrees Celsius.

unos -273 grados Celsius.

This technique was developed in the 1980s,

Esta técnica fue desarrollada en la década de 1980,

and the scientists who'd contributed to it

y los científicos que contribuyeron a ello

won the Nobel Prize in Physics in 1997 for the discovery.

ganaron el Premio Nobel de Física en 1997 por el descubrimiento.

Since then, laser cooling has been improved to reach even lower temperatures.

Desde entonces, el enfriamiento láser ha mejorado

y llegó a temperaturas aún más bajas.

But why would you want to cool atoms down that much?

¿Pero por qué se querría enfriar tanto los átomos?

First of all, cold atoms can make very good detectors.

Antes que nada, los átomos fríos pueden ser muy buenos detectores.

With so little energy,

Con muy poca energía,

they’re incredibly sensitive to fluctuations in the environment.

son increíblemente sensibles a las fluctuaciones en el medioambiente.

So they’re used in devices that find underground oil and mineral deposits,

Se usan para encontrar depósitos subterráneos de petróleo y minerales,

and they also make highly accurate atomic clocks,

y en relojes atómicos de alta precisión,

like the ones used in global positioning satellites.

como los usados en los satélites de posicionamiento global.

Secondly, cold atoms hold enormous potential

En segundo lugar, los átomos fríos tienen un enorme potencial

for probing the frontiers of physics.

para explorar las fronteras de la física.

Their extreme sensitivity makes them candidates

Su extrema sensibilidad los hace candidatos a detectar

to be used to detect gravitational waves in future space-based detectors.

ondas gravitacionales en futuros detectores con base ​​en el espacio.

They’re also useful for the study of atomic and subatomic phenomena,

También son útiles para el estudio de fenómenos atómicos y subatómicos,

which requires measuring incredibly tiny fluctuations in the energy of atoms.

que requieren medir fluctuaciones muy pequeñas en la energía de los átomos.

Those are drowned out at normal temperatures,

A temperatura ambiente, los átomos

when atoms speed around at hundreds of meters per second.

tienen velocidades de alrededor de cientos de metros por segundo.

Laser cooling can slow atoms to just a few centimeters per second—

El enfriado láser puede ralentizar a los átomos

a velocidades de unos pocos centímetros por segundo;

enough for the motion caused by atomic quantum effects to become obvious.

lo suficiente para que los efectos cuánticos se hagan evidentes.

Ultracold atoms have already allowed scientists to study phenomena

Los átomos ultrafríos ya han permitido a los científicos estudiar fenómenos

like Bose-Einstein condensation,

como la condensación de Bose-Einstein,

in which atoms are cooled almost to absolute zero

en la que los átomos se enfrían casi hasta el cero absoluto

and become a rare new state of matter.

y se convierten en un raro y nuevo estado de la materia.

So as researchers continue in their quest to understand the laws of physics

Conforme los investigadores buscan comprender las leyes de la física

and unravel the mysteries of the universe,

y desentrañar los misterios del universo,

they’ll do so with the help of the very coldest atoms in it.

lo harán con la ayuda de los átomos más fríos.