Large objects cooled down to their ‘quantum limit’/Objetos grandes se enfriados hasta su "límite cuántico"

in #science27 days ago


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As we have already mentioned, in physics there are two well separated kingdoms that require very different mathematical solutions for their understanding, on the one hand there is the theory of relativity that explains the behavior of the universe and macroscopic objects, and on the other the standard model and quantum mechanics that explains the behavior of particles and the forces that relate them.

Como ya hemos comentado alguna vez en física existen dos reinos bien separados que requieren de soluciones matemáticas muy distintas para su comprensión, por un lado está la teoría de la relatividad que explica el comportamiento del universo y los objetos macroscópicos, y por otro el modelo estándar y la mecánica cuántica que explica el comportamiento de las partículas y las fuerzas que las relacionan.

When it comes to a few atoms, it is relatively easy to observe their quantum states by cooling them down to temperatures close to absolute 0 (-273 ºC), with which the atoms reduce their state of vibration and acquire their lowest state of energy behaving as a single atom. which allows us to observe its quantum nature.

Cuando se trata de unos pocos átomos es relativamente fácil observar sus estados cuánticos enfriándolos hasta temperaturas cercanas al 0 absoluto (-273 ºC), con lo que los átomos reducen sus estado de vibración y adquieren su estado más bajo de energía comportándose como un único átomo lo que permite observar su naturaleza cuántica.


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So far the largest object that has cooled to its lowest energy state has been a 150 nm glass bead (1 nm = 0.000001 mm) that weighed a ridiculous fraction of a gram and scientists don't know where is the size limit of an object so that it can achieve its lowest energy state.

Hasta ahora el objeto más grande que se ha enfriado hasta conseguir llegar a su estado más bajo de energía ha sido una perla de vidrio de 150 nm (1 nm = 0, 000001 mm) que pesaba una fracción ridícula de gramo y los científicos no saben donde está el límite de tamaño de un objeto para que pueda conseguir su estado más bajo de energía.

Scientists believe that what prevents macroscopic objects from reaching this state is the effect of the force of gravity, but they do not know how it can influence, that is why scientists at the LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), who as you know are dedicated to study of gravitational waves, they froze 4 of their mirrors to almost absolute 0.

Los científicos creen que lo que impide que los objetos macroscópicos alcancen este estado es el efecto de fuerza de gravedad pero no saben de que forma puede influir, por eso los científicos del LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) que como sabéis se dedica al estudio de ondas gravitacionales, congelaron 4 de sus espejos hasta casi el 0 absoluto.


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Since the temperature of a body depends on the vibrations of the molecules that compose it, cooling an object implies stopping the vibration of its molecules, at such low temperatures the atoms and molecules are practically still, which reduces the interference of some particles with others and reduces noise.

Dado que la temperatura de un cuerpo depende de las vibraciones de las moléculas que lo compones enfriar un objeto implica detener la vibración de sus moléculas, a temperaturas tan bajas los átomos y moléculas están prácticamente quietas lo que reduce la interferencia de unas partículas con otras y reduce el ruido.

With this, it is possible to study the effect of gravity on the quantum state of the most massive objects, something that until now no team of scientists had been able to observe, and thus deduce what is the size limit of an object to observe its quantum properties.

Con esto se puede estudiar el efecto de la gravedad en el estado cuántico de los objetos más masivos, cosa que hasta ahora ningún equipo de científicos había conseguido observar, y deducir así cual es el límite de tamaño de un objeto para observar sus propiedades cuánticas.

More information/Más información
https://www.livescience.com/ligos-mirrors-super-cooled.html

https://www.hebergementwebs.com/ciencias/los-espejos-se-han-congelado-cerca-del-cero-absoluto-para-acercarse-a-un-limite-cuantico

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Hola @mauromar, estos científicos no deben aburrirse nunca.
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Sí que tienen mucho trabajo por delante.