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28 junio 2019

Tecnología que rompe los récords de la ciencia

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A la tecnología le debemos tanto de nuestro mundo actual que sería un récord intentar enumerar todos los avances que han mejorado nuestras vidas. Pero si de récords se trata, precisamente el progreso tecnológico nos ha permitido batir unos cuantos, alcanzando límites que la ciencia de hace solo unas décadas habría considerado imposibles. Repasamos aquí algunas de estas plusmarcas científicas logradas gracias al talento y el ingenio del ser humano, que hasta ahora no parece tener límites.

La mayor temperatura alcanzada

En 2012 se estableció una curiosa competición entre dos instalaciones científicas cuyo propósito no es tratar de batir récords. El 26 de junio, el Brookhaven National Laboratory (BNL) de EEUU anunciaba que la organización Guinness World Records (GWR) le había concedido el registro de la temperatura más alta jamás lograda: las colisiones de iones de oro a casi la velocidad de la luz en el acelerador de partículas Relativistic Heavy Ion Collider habían formado un plasma a 4 billones de grados centígrados, 250.000 veces más caliente que el centro del Sol, presumía el BNL.

BBVA-OpenMind-Materia-Records 2-El detector ALICE. Crédito: Frank Weber
El detector ALICE. Crédito: Frank Weber

Pero poco duró la alegría. El propio BNL advertía de que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, en inglés) de Suiza preparaba una marca aún más alta. Y así fue: el 13 de agosto los responsables del experimento ALICE del LHC anunciaban su nuevo récord, 5,5 billones de grados centígrados. La temperatura lograda por el acelerador europeo aún ostenta hoy el título reconocido por GWR. Y dado que condiciones semejantes solo han existido en la naturaleza en el instante inmediatamente posterior al Big Bang, es de suponer que se trata de la temperatura más alta del universo actual… que sepamos.

La temperatura más baja lograda

Aunque la temperatura más alta que puede alcanzar la materia se calcula en casi 1.420 quintillones de grados centígrados —la llamada Temperatura de Planck—, el límite del frío máximo nos queda mucho más próximo: el cero absoluto, cero kelvins en el sistema internacional de unidades, se estima en -273,15 grados centígrados.

Y sin embargo, es físicamente inalcanzable: dado que la temperatura es consecuencia del movimiento y la energía de los átomos, el cero absoluto supondría detenerlos y extraerles toda su energía, por lo que solo es posible acercarse a una fracción infinitesimal por encima de cero kelvins. Actualmente el récord de GWR lo ostenta el gas de sodio enfriado a 450 picokelvins (billonésimas de kelvin) en 2003 en el Instituto Tecnológico de Massachusetts.

La temperatura como un juego de canicas. Crédito: LMU and MPG Munich
La temperatura como un juego de canicas. Crédito: LMU and MPG Munich

Sin embargo, se ha conseguido algo aún más extraño que el cero absoluto. En 2013, investigadores del Instituto Max Planck y la Universidad de Múnich obtuvieron temperaturas negativas, nanokelvins por debajo del cero absoluto. Esto es posible en ciertos sistemas condicionados donde se fuerza una presión negativa; los átomos se atraen en lugar de repelerse. Las consecuencias son igualmente insólitas: estos sistemas ceden calor a otros en lugar de robarlo. Los investigadores explican que la escala de temperaturas no es lineal sino circular, por lo que una temperatura negativa en la práctica es más caliente que una positiva de valor infinito.

El artefacto humano más veloz

El récord de velocidad actual reconocido por GWR para un aparato de fabricación humana se estableció el 6 de noviembre de 2018, cuando la sonda de la NASA Parker Solar Probe alcanzó los 95,3278 km/s o 343.180 km/h (relativo al Sol) en su primer perihelio, el punto de máximo acercamiento al Sol. Sin embargo, será una marca efímera. Este aparato, destinado a estudiar la corona solar, completará un total de 24 perihelios hasta 2025, acercándose progresivamente al Sol a la menor distancia jamás alcanzada por una misión científica. A medida que vaya estrechando su cerco en torno al astro, la asistencia de la gravedad irá aumentando su velocidad en el perihelio. Se espera que llegue a marcar una velocidad de 192 km/s o 690.000 km/h, lo que supondrá un 0,064% de la velocidad de la luz.

BBVA-OpenMind-Materia-Records 4-Dibujo artístico de la nave espacial Parker Solar Probe acercándose al sol. Crédito: NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben
Dibujo artístico de la nave espacial Parker Solar Probe acercándose al sol. Crédito: NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben

El mayor voltaje producido por el ser humano

Mientras que a los seres humanos nos costó siglos de avance tecnológico llegar a dominar la electricidad, cualquier tormenta despliega un poder que aún es inalcanzable para nuestros medios. Recientemente, un equipo de investigadores de India y Japón publicó la medida del mayor potencial eléctrico jamás registrado en una tormenta, 1,3 gigavoltios, o 1.300 millones de voltios. Por el momento, nuestras marcas son mucho más humildes, si bien suficientemente impresionantes. En mayo de 1979, durante las pruebas de un acelerador electrostático en tándem de 30 metros de alto en el Oak Ridge National Laboratory de EEUU, se produjo un voltaje de 32 millones de voltios, un récord que todavía parece estar vigente.

BBVA-OpenMind-Materia-Records 5-Interior de la instalación de investigación de iones pesados de Holifield. Crédito: Oak Ridge National Laboratory
Interior de la instalación de investigación de iones pesados de Holifield. Crédito: Oak Ridge National Laboratory

El agujero más profundo de la Tierra

Si en algunas áreas los logros tecnológicos del ser humano resultan espectaculares, en cambio en otras pueden parecer modestos, aunque es justo tener en cuenta la magnitud de los retos implicados. Uno de estos últimos casos es el de la mayor profundidad a la que el ser humano ha logrado horadar su planeta, establecida en 1989 en poco más de 12.200 metros en el llamado pozo superprofundo de Kola, en Rusia. El proyecto fue un subproducto de la Guerra Fría, cuando ambas potencias en liza pugnaban por alzarse con el récord de la prospección más profunda en las entrañas de la Tierra. La perforación en Kola comenzó en 1970 y continuó hasta la caída de la Unión Soviética.

BBVA-OpenMind-Materia-Récords 6-Instalaciones del pozo superprofundo de Kola en 1974. Fuente: Wikimedia
Instalaciones del pozo superprofundo de Kola en 1974. Fuente: Wikimedia

Curiosamente y aunque el agujero de Kola, de 23 centímetros de diámetro, permanece como el más profundo, ya no es el más largo; el récord actual pertenece desde 2017 a un pozo petrolífero perforado por el consorcio Sakhalin-1 en el mar de Ojotsk, al este de Rusia, con un total de 15.000 metros. Aunque estas profundidades superan con creces las mayores que pueden encontrarse en los océanos, solo suponen un 0,2% de la distancia hasta el núcleo terrestre.

El objeto cósmico más lejano

Resulta casi paradójico que apenas hayamos comenzado a arañar la corteza de nuestro propio planeta, y que sin embargo nuestros instrumentos hayan conseguido observar una galaxia situada a la escalofriante distancia de 32.000 millones de años luz. Este es actualmente el récord de la galaxia más lejana y antigua observada, GN-z11, en la constelación de la Osa Mayor. El hallazgo, anunciado en marzo de 2016, se logró gracias a los datos del telescopio espacial Hubble, que con esta observación llegó al límite de sus posibilidades. La imagen muestra la galaxia tal como era hace 13.400 millones de años, el tiempo que su luz ha tardado en llegar hasta nosotros, y solo 400 millones de años después del Big Bang, en la infancia del universo. La estimación de la distancia real es mucho mayor debido al efecto añadido de la expansión del universo.

 

Javier Yanes

@yanes68

 

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