William D. Phillips, el hombre que congeló los átomos
Por Dalia Patiño González
Puebla, Puebla. 23 de octubre de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- ¿Sabes dónde estás parado? ¿Qué utilizas para ubicar una dirección o un destino? El GPS o sistema de posicionamiento global se ha convertido al día de hoy en una herramienta tecnológica esencial, utilizada casi por todos. Pero detrás de este desarrollo está la contribución del doctor William D. Phillips, conocido como el hombre que congeló los átomos.
Acreedor del Premio Nobel de Física en 1997, logró en la década de los 80, en su laboratorio, desacelerar los átomos “enfriándolos” con láser, en un estado de refrigeración no convencional. Su trabajo ha logrado aplicaciones muy claras en el funcionamiento de los relojes atómicos, los más exactos del mundo y los cuales utilizan una frecuencia de resonancia atómica para alimentar su contador.
Los relojes atómicos tienen diferentes aplicaciones, por ejemplo, sirven para generar frecuencias estándar que fundamentan la precisión del GPS, pero también son empleados como una herramienta científica de gran utilidad en institutos de metrología, donde se requieren registros precisos de tiempo durante largos periodos. Los relojes atómicos también son utilizados en múltiples aplicaciones en radioastronomía.
Sobre su trabajo, el propio doctor William D. Phillips explicó en el marco del LXI Congreso Nacional de Física, celebrado en Puebla, que en los años 80 realizó experimentos en su laboratorio para enfriar gases con láseres, a partir de las estimaciones teóricas que estipulaban, entre otras cosas, la temperatura que deberían alcanzar los átomos.
“Observamos en el laboratorio que los átomos fríos no se comportaban como debían según las reglas que en ese momento existían. La gran pregunta en ese momento era si había algún problema en los elementos o en la teoría. Y lo que nos encontramos experimentalmente es que la temperatura de los átomos era mucho, pero mucho más fría que la que predecía la teoría disponible en ese momento”.
Por supuesto, lo que más satisfacción da a un experimentalista es demostrar a un teórico que está equivocado en sus predicciones y que la naturaleza se comporta de una manera diferente, añadió complaciente el doctor Phillips, quien aseguró que luego de los hallazgos alcanzados en el laboratorio, lo que siguió fue discutir los resultados con los mejores teóricos en el mundo y efectivamente lograron entender lo que estaba pasando y cómo es que se modificarían ciertas teorías, y así fue como se abrió un mundo nuevo en la física cuántica.
Los trabajos más recientes
A varias décadas desde el trabajo realizado con el enfriamiento de átomos, el nobel de física no ha dejado de lado la curiosidad que le ha permitido explorar otros campos, pero que aún guardan una estrecha relación con su trabajo inicial, como por ejemplo la simulación cuántica, con la que se busca manipular átomos, a fin de estudiar modelos simples de otras áreas de la física.
También, desde hace un par de años, apoyado por el entusiasmo y trabajo de sus alumnos, el doctor Phillips se ha acercado al estudio de la atomtrónica, una subrama de la física en la que los electrones son sustituidos por átomos, es decir, es el estudio de dispositivos análogos a los circuitos electrónicos mediante el uso de condensados de Bose-Einstein, un campo que da paso a una nueva era en el campo del procesamiento de información.
Pinzas ópticas
Finalmente, sobre el trabajo de las pinzas ópticas que hizo el doctor Arthur Ashkin y que le permitió obtener el Premio Nobel de Física, el doctor Phillips aseguró que las buenas ideas que desarrolló este físico han inspirado a muchos, entre ellos a él mismo, para seguir desarrollando ideas y trabajos destacados en el área de las ciencias.
“Entre las aplicaciones de las pinzas ópticas se puede encontrar que sirven para atrapar un solo átomo y tenerlo controlado y estudiado, lo cual ha sido muy interesante. Entonces en este momento somos afortunados porque se están utilizando en diferentes aplicaciones como nanotecnología, física atómica, manipulación biológica o nanopartículas”.
En 1987, Arthur Ashkin fue capaz de demostrar que podía capturar bacterias vivas con las pinzas ópticas sin dañarlas, con ellas fue capaz de tomar partículas, átomos, virus y otras células vivas, esto gracias a la utilización de la presión de radiación de la luz para mover objetos físicos.
“La ciencia responde a preguntas y se reduce a estudiar cómo funciona la naturaleza (…) Y la religión más bien hace preguntas sobre cómo comportarnos respecto a los otros. Ahora, si uno hace preguntas que debe hacer a la ciencia, a la religión, y a la religión, preguntas que se le deben hacer a la ciencia, habrá problemas. No obstante, hay preguntas que vale la pena hacerse, como cuestionar la responsabilidad del hombre frente a la conservación del planeta (…) Lo que puedo decir, entre más tiempo pasa y más observo la naturaleza, entre más la entiendo, más me doy cuenta de su belleza”, concluyó el doctor Phillips, en una charla con medios de comunicación.
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