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¿Qué es la condensación de Bose-Einstein ? |
La condensación de Bose-Einstein es un fenómeno cuántico que se manifiesta a escalas macroscópicas. Este nuevo estadode la materia fue predicho por Albert Einstein en la década del 20 contemporáneamente al desarrollo de la mecánica cuántica. Einstein aplicó el nuevo concepto deestadística de Bose a un gas ideal de átomos idénticos que estaban en equilibrio térmico y encerrados en una caja.
Un gas ideal de Bose es una colección de N partículasbosónicas no-interactuantes. Siguiendo las leyes de la mecánica cuántica estas partículas tienen una naturaleza ondulatoria que a ciertas temperaturas puede sercaracterizada por la longitud de onda de Broglie LB = (h2/2 pi mkBT)1/2, donde m es la masa de la partícula, T la temperatura del sistema, h la constante de Planck, y kB laconstante de Boltzman. A altas temperaturas, cuando LB es más chica que la distancia entre partículas, las propiedades del gas están dominadas por el movimientotérmico de las mismas (ver figura) como si fueran partículas localizables. 

Pero a medida que la temperatura desciende, LB toma valores grandes comparados con los de lasdistancias entre partículas y comienza a emerger el carácter ondulatorio de los átomos. Así, las diferentes ondas de materia pueden sentirse unas con otras ycoordinar su estado produciendo la condensación de Bose-Einstein (ver figura). Se suele decir que se produce un superátomo ya que todo el sistema queda descripto por unaúnica función de onda, exactamente como ocurre en un solo átomo. También se puede hablar de materia coherente como ocurre con la luz coherente en el caso de un láser.