Reseña: “El frío absoluto” de Bruno Juliá Díaz

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“¿Cuánto es lo máximo que podemos enfriar? [En] este breve [libro] revisamos primero los avances de los pioneros para después acercarnos a las fronteras actuales de la ciencia donde el frío casi absoluto es protagonista indiscutible. Estas incluyen desde condensados de Bose-Einstein y simuladores y computadores cuánticos hasta los confines del cosmos, pasando por los laboratorios de partículas y las técnicas de criogenización. Un viaje fascinante que de seguro nos deparará más y más sorpresas en los próximos años”.

Te recomiendo el libro de Bruno Juliá Díaz, “El frío absoluto. El movimiento más lento posible en el universo”, Un paseo por el cosmos, RBA Coleccionables (2016) [147 pp.]. Como dice el autor “todo un viaje fascinante a un mundo frío, el del frío absoluto”.

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Tras la introducción [pp. 7-12], el capítulo 1, “El frío y la ausencia de movimiento” [pp. 13-38] nos introduce los conceptos de calor y temperatura, “lo que miden los termómetros”, recordándonos que “¡todo está hecho de (muchos) átomos!”. El diablo de Maxwell y las leyes de los gases nos llevan a la relación entre “temperatura y velocidad”, porque en “base de nuestra descripción atomística de la naturaleza, estamos en disposición de pensar en la temperatura como un promedio de la energía del movimiento de los átomos”. En la última sección, “más frío imposible”, nos cuenta la historia de Guillaume Amontons en el siglo XVII y el cero de temperatura. Por supuesto, se repasan “las escalas de temperatura” y las “temperaturas bajas a nuestro alrededor”.

El capítulo 2, “Enfriar hasta que todo sea cuántico” [pp. 39-68], se inicia con una “historia breve del frío cotidiano”, Frederic Tudor y la “distribución de hielo, un negocio mundial”. El “funcionamiento del frigorífico” nos acerca al “mundo de lo muy pequeño”. “Si los átomos dejasen de moverse tendrían una energía igual a cero, sin embargo la mecánica cuántica imposibilita tener una energía estrictamente igual a cero”. Así aparecen las “primeras joyas cuánticas: superfluidez y superconductividad”, que nos hablan de los trabajos de Heike Kamerligh Onnes y de Piotr Kapitsa. “Técnicas de enfriamiento con luz” nos acerca a 1975 y los “métodos para decelerar átomos mediante láser” premiados con el Nobel de Física en 1997. “Frenando los átomos a golpes de láser” es breve pero explica muy bien el proceso.

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“El condensado de Bose-Einstein” [pp. 69-89], el capítulo 3, nos habla de las temperaturas del orden de los nanokelvins. Tras “bosones y fermiones”, que explica el “mar de Fermi” usando una piscina llena de bolas, se introducen los condensados. La “primera demostración experimental” se inicia con la historia de Daniel Kleppner (MIT) y su intento de condensar el hidrógeno (no podía porque se pegaba a las paredes). La solución fueron las “trampas magnéticas” combinadas con el enfriamiento láser. “Eric Cornell y Carl Wieman por un lado y el grupo de Wolgang Ketterle por otro, recibieron el premio Nobel en 2001″ por obtener los primeros condensados de Bose-Einstein. “El de Cornell y Wieman tenía unos 2000 átomos, el de Ketterle más de medio millón de átomos”. Finaliza el capítulo discutiendo de forma breve las “correlaciones cuánticas en acción” (se mezcla el experimento EPR con el entrelazamiento cuántico y no queda nada claro a cuento de qué finaliza así el capítulo de este modo).

El capítulo 4, “Temperaturas en el cosmos” [pp. 91-114], se inicia describiendo las regiones más calientes y más frías del planeta Tierra. Luego se pasa al “frío lunar” y el “resto del sistema solar”. Destaca que se dedique una sección al frío “en los confines del sistema solar: Plutón y Caronte”. En el “frío en el universo” se presenta la “radiación de fondo cósmico de microondas” y se finaliza el capítulo con menciones a COBE y WMAP (no entiende por qué no se menciona al telescopio espacial Planck de la ESA en un libro de 2016).

El último capítulo, “El frío en las fronteras de la ciencia” [pp. 115-142], nos lleva a las “colisiones de partículas gracias al frío” en el LHC del CERN. El Premio Nobel de Física 2016 ha premiado a las “transiciones de fase cuánticas” que se presentan usando “la transición entre aislante de Mott y superfluido realizada por el grupo del profesor Markus Greiner en 2002. [Como] poner a un grupo de personas a bailar en una sala, cada una de ellas con sus auriculares y escuchando una música completamente diferente. [En] el caso cuántico, a este estado se le denomina aislante de Mott. [Pasa] a ser un conjunto perfectamente armonioso en el que todos los átomos siguen la misma melodía. De hecho, la fase superfluida no es más que un condensado de Bose-Einstein”.

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“Computadores y simuladores cuánticos” nos habla de la tecnología de “iones atrapados” y de “la puerta de Cirac y Zoller”. “Ellos propusieron una manera de realizar una puerta lógica cuántica con sistemas de iones atrapados. [Esto] ocurrió en 1995 y proporcionó un gran revulsivo a la investigación en ordenadores cuánticos. [Pero] aun siendo un paso fundamental, no ha sido todavía posible construir un ordenador cuántico utilizando la puerta de Cirac-Zoller, en parte por la dificultad de poder combinarla con otras puertas”. En la sección “simuladores cuánticos con gases ultrafríos” se incluye un inciso sobre el “superordenador superconductor: la máquina D-Wave”, que el autor destaca “aún siendo muy controvertido”.

Finaliza el libro con “congelando la vida”, en concreto, “tardígrados: vida en el frío extremo”, “congelando lo que nos comemos”, “congelando espermatozoides, óvulos o embriones” y finalizando con “criogenia: el muerto al… ¡nitrógeno líquido!”

En general el libro me ha gustado.


6 Comentarios

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JuanJuan

Hola! Una pregunta respecto a la colección: ¿ya han salido todos o aún faltan por salir? Yo sólo tengo el primero, pero no puedo hacerme con todas las entregas por falta de dinero. A ver si en un futuro cambia la cosa. Gracias y saludos!

Arturo Quirantes Sierra

En estos momentos estoy terminando de escribir uno de los últimos títulos, así que confirmo que no han salido todos; aunque por la prisa que se están dando no creo que falte mucho.

JuanmabubaJuanmabuba

Yo no soy especialista en la materia ni mucho menos, pero como aficionado puedo decir que la colección me está encantando. Disfruto cada libro y aprendo muchísimo.

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