cosas de la vida
Distribución de momentos que confirma la existencia de un nuevoestado de agregación de la materia, el condensado de Bose-Einstein. Datos obtenidos en un gas de átomosderubidio, la coloración indica la cantidad de átomos a cada velocidad, con el rojo indicando la menor y el blanco indicando la mayor. Las áreas blancas y celestes indican las menores velocidades. A laizquierda se observa el diagrama inmediato anterior al condensado de Bose-Einstein y al centro el inmediato posterior. A la derecha se observa el diagrama luego de ciertaevaporación, con la sustanciacercana a un condensado de Bose-Einstein puro. El pico no es infinitamente angosto debido al Principio de indeterminación de Heisenberg: dado que los átomos están confinados en una región del espacio,su distribución de velocidades posee necesariamente un cierto ancho mínimo. La distribución de la izquierda es para T > Tc (sobre 400 nanokelvins (nK)), la central para T < Tc (sobre 200 nK) y la dela derecha para T 1.
Donde es la función Gamma de Euler, es la función zeta de Riemann y que es la longitud de onda de De'Broglie:
Se llega a que:
De modo que:
[3]
Es el número máximo departículas que el sistema puede tener a una temperatura dada en los estados excitados. Lo llamaremos .
Esto nos permite definir la llamada temperatura de Bose, o temperatura crítica, en la cual: . Lafunción de Riemman está acotada: , así:
Siendo una relación de igualdad el caso límite o crítico. Ese caso límite se da a la temperatura crítica :
Si hubiéramos tomado únicamente laexpresión [3], tendríamos que:
Lo cual haría que en no pudiera existir un gas de bosones, lo cual contradice la experiencia. Por eso hemos dividido el cálculo en dos partes.
Si dividimos la ecuación [3] por ladensidad total del sistema obtenemos que:
A temperaturas mucho mayores que , este cociente es mayor que la unidad. Eso significa que nuestro sistema admite más bosones en los estados excitados...
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