ÁTOMOS TRANSPARENTES QUE VUELVEN LÍQUIDA LA LUZ

Humberto Michinel Alvarez

Leonardo Huerta

EN EL LABORATORIO DE ATOMOS FRIOS DEL INSTITUTO DE CIENCIAS NUCLEARES (ICN) ENFRIAN DE FORMA COTIDIANA ATOMOS A TEMPERATURAS CERCANAS AL CERO ABSOLUTO, ES DECIR, CASI A – 273.15° CELSIUS. EL OBJETIVO ES HACER INVESTIGACION BASICA Y APLICADA. AL ENFRIAR ATOMOS SE PUEDE ESTUDIARLOS Y CONTROLARLOS CON MUCHISIMA PRECISION, DIJO FERNANDO RAMIREZ MARTINEZ, INVESTIGADOR CORRESPONSABLE DEL LABORATORIO. “PRIMERO TENEMOS QUE ATRAPARLOS, Y PARA LOGRARLO NECESITAMOS INTERACTUAR CON ELLOS. PARA ESTO, LA LUZ ES NUESTRA PRINCIPAL HERRAMIENTA DE TRABAJO”. LOS INVESTIGADORES, PARA ALCANZAR ESAS TEMPERATURAS, HACEN MAS LENTO EL MOVIMIENTO DE LAS PARTICULAS ATOMICAS UTILIZANDO HACES DE LUZ LASER. USUALMENTE, LA EXPERIENCIA INDICA QUE LA LUZ CALIENTA A LA MATERIA SOBRE LA QUE INCIDE, COMO CUANDO NOS PONEMOS AL SOL. PERO USANDO LA LUZ LASER DE UNA MANERA MUY PRECISA PUEDEN ENFRIARSE LOS ATOMOS, REDUCIENDO SU MOVIMIENTO CASI AL GRADO DE DETENERLOS POR COMPLETO. EN EL LABORATORIO UTILIZAN ATOMOS DE RUBIDIO EN ESTADO GASEOSO, AUNQUE TAMBIEN SUELEN USARSE EN ESTOS EXPERIMENTOS OTROS, COMO EL CESIO QUE INCIDENTALMENTE SE EMPLEA PARA DEFINIR LA DURACION DE UN SEGUNDO, EXPLICO LINA MARIETH HOYOS, PARTICIPANTE EN EL PROYECTO. TRABAJAN CON EL RUBIDIO SIMPLEMENTE POR CUESTIONES TECNICAS, PUES RESULTA MAS ECONOMICO Y SU MANEJO ES MUY SENCILLO, AGREGO RAMIREZ MARTINEZ. UNA TRAMPA MAGNETO-OPTICA ES UN DISPOSITIVO EN EL QUE SE ENFRIAN Y CONFINAN LOS ATOMOS EN UN VOLUMEN MUY PEQUENITO. ESTA COMPUESTA POR UNA CAMARA DE VACIO EN LA QUE SE INYECTAN LOS QUE SE QUIEREN ENFRIAR, QUE EN UN PRINCIPIO SE MUEVEN MUY RAPIDO Y EN TODAS DIRECCIONES (EN PROMEDIO ALGUNOS CIENTOS DE METROS POR SEGUNDO), DEBIDO A QUE SE ENCUENTRAN A TEMPERATURA AMBIENTE. PARA INTERACTUAR CON ELLOS LA HERRAMIENTA QUE USAN Y QUE EJERCE UNA FUERZA QUE LOS FRENE AL GRADO DE CASI DETENER POR COMPLETO SU MOVIMIENTO SON LOS FOTONES DE UN HAZ LASER CON UNA LONGITUD DE ONDA MUY ESPECIFICA, EXPLICO RAMIREZ MARTINEZ. UNA VEZ AHI, DESPUES DE CIERTO TIEMPO DE SER FRENADOS POR LA LUZ, LOS ATOMOS YA NO SIENTEN LA FUERZA Y EMPIEZAN A MOVERSE A UNA VELOCIDAD TERMINAL Y CONSTANTE, EXPLICO EL INVESTIGADOR. EN ESTA FASE LOS ATOMOS ESTAN EN LA REGION DONDE LOS LASERES SE INTERSECTAN, Y SU MOVIMIENTO ES TAN LENTO QUE ES COMO SI ESTUVIERAN ATRAPADOS EN UN LIQUIDO VISCOSO, UN EFECTO QUE LOS CIENTIFICOS QUE CREARON UNA DE LAS PRIMERAS TRAMPAS MAGNETO-OPTICAS LLAMARON ‘MELAZA OPTICA’, AGREGO. SE CREAN PAREDES MAGNETO-OPTICAS PARA IMPEDIR QUE LOS ATOMOS SALGAN DE LA MALEZA OPTICA. EL INVESTIGADOR UNIVERSITARIO EXPLICO QUE CON LOS ATOMOS FRIOS SE PUEDE MEDIR CON IGUAL O MAYOR PRECISION LA ACELERACION DE LA GRAVEDAD DE LA TIERRA. AGREGO QUE CON LOS ATOMOS FRIOS PODEMOS BUSCAR YACIMIENTOS MINERALES, DE PETROLEO O RESERVAS DE AGUA. A ESO SE LE CONOCE COMO GRAVIMETRIA. PERO NO SOLO PARA HACER LA BUSQUEDA, SINO TAMBIEN PARA ADMINISTRAR ESOS YACIMIENTOS RESULTA UTIL MEDIR SI EL NIVEL DE LAS RESERVAS DE AGUA ESTA BAJANDO O SUBIENDO. ESTO LO PODEMOS DETECTAR AL MEDIR LOS CAMBIOS EN LA ACELERACION DE LA GRAVEDAD CAUSADOS POR LAS VARIACIONES DE LAS RESERVAS DE AGUA. OTRA APLICACION DE ESTOS DISPOSITIVOS CON IMPORTANTES IMPLICACIONES PARA EL BIENESTAR DE LA SOCIEDAD EN NUESTRO PAIS CONSISTE EN DETECTAR EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS TECTONICAS. “ES IMPORTANTE QUE LO QUE VAYAMOS A MEDIR SEA ALGO CON MASA, YA SEA DE AGUA O DE PETROLEO, PORQUE DE ESA MANERA OBTENDREMOS LA INFORMACION QUE REQUERIMOS; LO MISMO OCURRE CON EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS TECTONICAS. SI HAY MAS O MENOS AGUA, O SI HAY UN DESPLAZAMIENTO EN ALGUNA PLACA TECTONICA, ENTONCES, LA MASA CAMBIA Y EN TODOS LOS CASOS EL VALOR DE “G” ES DIFERENTE”, EXPLICO MARIETH HOYOS. CON UN GRAVIMETRO DE ATOMOS FRIOS PODRIA MEDIRSE COMO DISMINUYE LA MASA DE AGUA SUBTERRANEA, A QUE TASA SUCEDEN ESTOS CAMBIOS, E INCLUSO SI SE ESTA YENDO A OTRO LADO, SIN NECESIDAD DE HACER PERFORACIONES. EN EL CASO DE CIUDAD DE MEXICO, EL GRAVIMETRO DARIA INFORMACION DE CUANTO ESTA BAJANDO EL NIVEL DE AGUA EN LOS MANTOS FREATICOS Y ESTO PUEDE RELACIONARSE CON LOS HUNDIMIENTOS DEL SUELO CAUSADOS POR LA EXTRACCION EXCESIVA DE AGUA, INDICO RAMIREZ MARTINEZ.

Juan Ignacio Cirac Sasturáin

EN ESTA MEMORIA SE ABORDA EL PROBLEMA DE LA INTERACCION DE ATOMOS DE DOS NIVELES CON ESTADOS NO CLASICOS DE LUZ. HEMOS ESTUDIADO, EN PRIMER LUGAR, LA SITUACION EN QUE SOLO UN MODO DE LA RADIACION ESTA PRESENTE EN ESTE PROBLEMA. HEMOS DADO UNA APROXIMACION ANALITICA PARA LA INVERSION DE POBLACION CUANDO EL CAMPO SE ENCUENTRA INICIALMENTE EN UN ESTADO COMPRIMIDO. HEMOS MOSTRADO ASIMISMO QUE ES POSIBLE EL ATRAPAMIENTO DE POBLACION EN MODELOS DE ATOMOS DE DOS NIVELES Y ESTUDIADO LAS CONSECUENCIAS DERIVADAS DE ESTE HECHO EN LA LUZ EMITIDA POR EL ATOMO. POR ULTIMO, HEMOS OBTENIDO Y RESUELTO LAS ECUACIONES DE EVOLUCION, EN APROXIMACION DE BORN, PARA EL CASO EN QUE EL ATOMO SE ENCUENTRE AMORTIGUADO POR UN BANO ELECTROMAGNETICO EN ESTADO VACIO COMPRIMIDO DE ANCHURA DE BANDA FINITA Y BOMBEADO, A SU VEZ, POR UN LASER EXTERNO.

G Guzzetta

Ramón Peralta Y Fabi

Humberto Michinel

EnglishIs it possible to liquefy light? So far, all the theoretical work is based on numerical simulations under the hypothesis of certain non-lineal refractive indices. Unfortunately, the answer to this question up to now is no. The reason is that, even when some materials had apparently the right properties, and the theoretical analysis of these systems were encouraging, the experimental results were later found to be wrong. A brief theoretical description of this issue is introduced in this article. galegoE posible lograr “luz liquida”? Ata o de agora, todo o traballo teorico esta baseado en simulacions numericas baixo a hipotese de certos indices de refraccion non lineais. Desafortunadamente, a resposta a pregunta e ainda negativa. A razon e que, mesmo contando con materiais axeitados, os resultados non tenen sido os esperados. Unha breve descricion teorica sobre esta cuestion e introducida neste artigo.