Condensado de bose einstein
Páginas: 5 (1087 palabras)
Publicado: 3 de marzo de 2011
Condensado de Bose-Einstein
En física, el condensado de Bose-Einstein es el estado de agregación de la materia que se da en ciertos materiales a muy bajas temperaturas. La propiedad que lo caracteriza es que una cantidad macroscópica de las partículas del material pasan al nivel de mínima energía, denominado estado fundamental. El condensado es una propiedad cuántica que no tiene análogoclásico. Debido al principio de exclusión de Pauli, sólo las partículas bosónicas pueden tener este estado de agregación: si las partículas que se han enfriado son fermiones, lo que se encuentra es un líquido de Fermi.
En 1995, mientras un equipo internacional de físicos alcanzaba en un acelerador las temperaturas mas altas jamás obtenidas, un grupo del Joint Institute for Laboratory Astrophysics,JILA, en Boulder, Colorado, hacía justamente lo contrario. Era la culminación a un esfuerzo de dos décadas por parte de los científicos de todo el mundo por comprobar experimentalmente una predicción hecha hace casi 80 años por Albert Einstein y el hindú Satyendra Nath Bose. A temperaturas normales, los átomos de un gas se distribuyen por todo el volumen del recipiente que los contiene. Pero atemperaturas extremadamente bajas, del orden de unas pocas mil millonésimas de grado por encima del cero absoluto (situado a 273,16 grados bajo cero), los átomos pierden su identidad individual (resulta imposible distinguirlos) y se comportan como si fueran un único “superátomo”: es el condensado de Bose-Einstein (CBE), el estado de la materia que se encuentra por debajo del sólido.
El grupo deJILA consiguió enfriar 2.000 átomos de rubidio por debajo de cien mil millonésimas de grados absolutos durante 10 segundos, creando el primer condensado de Bose-Einstein de la historia.Ir a la caza de las temperaturas más bajas, por debajo de la temperatura a la cual se encuentra el universo (3 grados absolutos o –270 ºC), es uno de los entretenimientos de una peculiar especie de científicos quese llaman físicos de la materia condensada. Este, en apariencia, inocente juego ha permitido descubrir nuevas e increíbles propiedades de algunos materiales, como la superconductividad o la superfluidez del helio.
Los materiales superconductores son un cierto tipo de compuestos que, por debajo de una temperatura, llamada temperatura crítica, no ofrecen ninguna resistencia al paso de laelectricidad. Esto hace que no se calienten y que, por tanto, se disipe parte de la energía eléctrica en forma de calor (el llamado efecto Joule, fundamento de estufas y calentadores eléctricos). Hace más de una década las temperaturas a las que había que bajar eran del orden de 250 grados bajo cero. Pero entonces se descubrieron, de forma totalmente casual, unos materiales cerámicos que se volvíansuperconductores a 150 bajo cero. A estos se les llama superconductores de altas temperaturas.
Por otro lado, el helio se vuelve superfluido si alcanzamos los 2 grados absolutos (-271 ºC). Al igual que en el caso de la resistencia eléctrica, líquidos como el agua, y en mayor grado el champú o la miel, presentan oposición al fluir: es la viscosidad, producto del rozamiento entre las moléculas delsólido y las de la superficie sobre las que resbalan. Lo mismo le ocurre al helio líquido. Ahora bien, por debajo de su temperatura crítica –2,2 grados absolutos– su viscosidad desaparece, convirtiéndose en superfluido. Esto hace que podamos ver cómo el helio literalmente sube por las paredes del vaso que lo contiene y se derrama en el exterior. Este hecho tiene unas aplicaciones tecnológicasimportantes, como es la localización de microagujeros en conductos y tuberías. Como no roza, el helio superfluido se puede colar por cualquier agujero, sea del tamaño que sea.
PREMIOS NOBEL 2010 EN FISICA Y QUIMICA
The Nobel Prize in Physics 2010
Andre Geim, Konstantin Novoselov
The Nobel Prize in Physics 2010 was awarded jointly to Andre Geim and Konstantin Novoselov "for groundbreaking...
En física, el condensado de Bose-Einstein es el estado de agregación de la materia que se da en ciertos materiales a muy bajas temperaturas. La propiedad que lo caracteriza es que una cantidad macroscópica de las partículas del material pasan al nivel de mínima energía, denominado estado fundamental. El condensado es una propiedad cuántica que no tiene análogoclásico. Debido al principio de exclusión de Pauli, sólo las partículas bosónicas pueden tener este estado de agregación: si las partículas que se han enfriado son fermiones, lo que se encuentra es un líquido de Fermi.
En 1995, mientras un equipo internacional de físicos alcanzaba en un acelerador las temperaturas mas altas jamás obtenidas, un grupo del Joint Institute for Laboratory Astrophysics,JILA, en Boulder, Colorado, hacía justamente lo contrario. Era la culminación a un esfuerzo de dos décadas por parte de los científicos de todo el mundo por comprobar experimentalmente una predicción hecha hace casi 80 años por Albert Einstein y el hindú Satyendra Nath Bose. A temperaturas normales, los átomos de un gas se distribuyen por todo el volumen del recipiente que los contiene. Pero atemperaturas extremadamente bajas, del orden de unas pocas mil millonésimas de grado por encima del cero absoluto (situado a 273,16 grados bajo cero), los átomos pierden su identidad individual (resulta imposible distinguirlos) y se comportan como si fueran un único “superátomo”: es el condensado de Bose-Einstein (CBE), el estado de la materia que se encuentra por debajo del sólido.
El grupo deJILA consiguió enfriar 2.000 átomos de rubidio por debajo de cien mil millonésimas de grados absolutos durante 10 segundos, creando el primer condensado de Bose-Einstein de la historia.Ir a la caza de las temperaturas más bajas, por debajo de la temperatura a la cual se encuentra el universo (3 grados absolutos o –270 ºC), es uno de los entretenimientos de una peculiar especie de científicos quese llaman físicos de la materia condensada. Este, en apariencia, inocente juego ha permitido descubrir nuevas e increíbles propiedades de algunos materiales, como la superconductividad o la superfluidez del helio.
Los materiales superconductores son un cierto tipo de compuestos que, por debajo de una temperatura, llamada temperatura crítica, no ofrecen ninguna resistencia al paso de laelectricidad. Esto hace que no se calienten y que, por tanto, se disipe parte de la energía eléctrica en forma de calor (el llamado efecto Joule, fundamento de estufas y calentadores eléctricos). Hace más de una década las temperaturas a las que había que bajar eran del orden de 250 grados bajo cero. Pero entonces se descubrieron, de forma totalmente casual, unos materiales cerámicos que se volvíansuperconductores a 150 bajo cero. A estos se les llama superconductores de altas temperaturas.
Por otro lado, el helio se vuelve superfluido si alcanzamos los 2 grados absolutos (-271 ºC). Al igual que en el caso de la resistencia eléctrica, líquidos como el agua, y en mayor grado el champú o la miel, presentan oposición al fluir: es la viscosidad, producto del rozamiento entre las moléculas delsólido y las de la superficie sobre las que resbalan. Lo mismo le ocurre al helio líquido. Ahora bien, por debajo de su temperatura crítica –2,2 grados absolutos– su viscosidad desaparece, convirtiéndose en superfluido. Esto hace que podamos ver cómo el helio literalmente sube por las paredes del vaso que lo contiene y se derrama en el exterior. Este hecho tiene unas aplicaciones tecnológicasimportantes, como es la localización de microagujeros en conductos y tuberías. Como no roza, el helio superfluido se puede colar por cualquier agujero, sea del tamaño que sea.
PREMIOS NOBEL 2010 EN FISICA Y QUIMICA
The Nobel Prize in Physics 2010
Andre Geim, Konstantin Novoselov
The Nobel Prize in Physics 2010 was awarded jointly to Andre Geim and Konstantin Novoselov "for groundbreaking...
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