Condensado de Bose-Einstein
El condensado de Bose-Einstein (BEC) es lo que le ocurre a un gas diluido cuando se enfría mucho, cerca del cero absoluto (0 K que equivale a -273 °C o -459,67 °F). Se forma cuando las partículas que lo componen tienen una energía muy baja. Sólo los bosones pueden formar un condensado de Bose-Einstein. El gas tiene una densidad extremadamente baja, aproximadamente una centésima parte de la densidad del aire normal.
Un condensado de Bose-Einstein es un cambio de estado. Cuando la materia se encuentra en el estado BEC tiene una viscosidad nula. La superfluidez y la superconductividad están estrechamente relacionadas con el estado BEC de la materia.
Teoría
Las partículas tienen energía. Pueden tener mucha energía y rebotar salvajemente como en los gases; tener menos energía y fluir como un líquido; o tener aún menos energía como un sólido. Si se le quita la suficiente energía a la partícula, se llega a la más pequeña o ínfima cantidad de energía posible. Esto es un condensado de Bose-Einstein. Esto hace que todas las partículas sean exactamente iguales y que, en lugar de rebotar al azar en todas las direcciones diferentes, todas reboten hacia arriba y hacia abajo exactamente de la misma manera, formando algo llamado "onda de materia gigante".
Historia
El condensado de Bose-Einstein fue sugerido por primera vez por Satyendra Nath Bose y Albert Einstein en 1924-25. Setenta años después, se demostró su existencia. Eric Cornell y Carl Wieman hicieron el primer condensado de Bose-Einstein en 1995 en la Universidad de Colorado. Cornell, Wieman y Wolfgang Ketterle, del MIT, recibieron entonces el Premio Nobel de Física 2001.
Experimentos
Por lo general, para conseguir que algo se enfríe lo suficiente como para hacer un condensado de Bose-Einstein hay que atrapar primero el bosón utilizando imanes y luego, haciendo rebotar láseres en ellos, quitarles toda su energía (enfriamiento por láser). Sin embargo, esto no consigue que las cosas se enfríen lo suficiente. Algunas de las partículas seguirán rebotando mucho, y sólo algunas estarán bien tumbadas. Entonces, el campo magnético se reduce poco a poco para dejar salir las partículas que rebotan más rápido. Esto nos deja con los átomos más fríos y lentos en el interior.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es un condensado de Bose-Einstein?
R: Un condensado de Bose-Einstein es un estado de la materia que se produce cuando un gas diluido se enfría extremadamente, cerca del cero absoluto, y las partículas que lo componen tienen una energía muy baja. Sólo los bosones pueden formar un condensado de Bose-Einstein.
P: ¿A qué temperatura se forma un condensado de Bose-Einstein?
R: Un condensado de Bose-Einstein se forma cuando un gas diluido se enfría mucho, cerca del cero absoluto, que equivale a -273,15 °C o -459,67 °F.
P: ¿Qué tipos de partículas pueden formar un condensado de Bose-Einstein?
R: Sólo los bosones pueden formar un condensado de Bose-Einstein.
P: ¿Cuál es la densidad de un condensado de Bose-Einstein?
R: La densidad de un condensado de Bose-Einstein es aproximadamente una cienmilésima parte de la densidad del aire normal.
P: ¿Es un condensado de Bose-Einstein un cambio de estado?
R: Sí, un condensado de Bose-Einstein es un cambio de estado.
P: ¿Cuál es la viscosidad de la materia en el estado BEC?
R: Cuando la materia se encuentra en el estado BEC tiene viscosidad cero.
P: ¿Cuál es la relación entre la superfluidez, la superconductividad y el estado BEC de la materia?
R: Tanto la superfluidez como la superconductividad están estrechamente relacionadas con el estado BEC de la materia.
