Los cinco estados de la materia

Los cinco estados de la materia

 
Introducción.
Los diferentes estados en que podemos encontrar la materia de este universo en el que vivimos se denominan estados de agregación de la materia, porque son las distintas maneras en que la materia se "agrega", distintas presentaciones de un conjunto de átomos. Los estados de la materia son cinco:
1. Sólido
2. Líquido
3. Gaseoso
4. Plasma
5.Condensado de Bose-Einstein
Los tres primeros son de sobra conocidos por todos nosotros y los encontramos en numerosas experiencia de nuestro día a día. El sólido lo experimentamos en los objetos que utilizamos, el líquido en el agua que bebemos y el gas en el aire que respiramos.
El plasma es un estado que nos rodea, aunque lo experimentamos de forma indirecta. El plasma es un gas ionizado,esto quiere decir que es una especie de gas donde los átomos o moléculas que lo componen han perdido parte de sus electrones o todos ellos. Así, el plasma es un estado parecido al gas, pero compuesto por electrones, cationes (iones con carga positiva) y neutrones. En muchos casos, el estado de plasma se genera por combustión.
El Sol situado en el centro de nuestro sistema solar está en estado deplasma, no es sólido, y los conocidos tubos fluorescentes contienen plasma en su interior (vapor de mercurio). Las luces de neón y las luces urbanas usan un principio similar. La ionosfera, que rodea la tierra a 70,80 km de la superficie terrestre, se encuentra también en estado de plasma. El viento solar, responsable de las deliciosas auroras boreales, es un plasma también.
En realidad, el 99% dela material conocida del universo se encuentra en estado de plasma. Aunque también es verdad que sólo conocemos el 10% de la material que compone el universo. Esto significa que el escaso 105 de materia que hemos estudiado, el 99% es plasma, o sea, casi todo es plasma en el universo.
Es interesante analizar que los griegos sostenían que el universo estaba formado por cuatro elementos: aire, agua,tierra y fuego. Haciendo un símil, podríamos asignar un elemento físico a cada elemento filosófico:
Aire - Gas
Agua - Líquido
Tierra - Sólido
Fuego - Plasma
¿Dónde podemos incluir el condensado de Bose - Einstein?
Condensado de Bose - Einstein
En 1920, Santyendra Nath Bose desarrolló una estadística mediante la cual se estudiaba cuándo dos fotones debían ser considerados como iguales odiferentes. Envió sus estudios a Albert Einstein, con el fin de que le apoyara a publicar su novedoso estudio en la comunidad científica y, además de apoyarle, Einstein aplicó lo desarrollado por Bose a los átomos. Predijeron en conjunto el quinto estado de la materia en 1924.
No todos los átomos siguen las reglas de la estadística de Bose-Einstein. Sin embargo, los que lo hacen, a muy bajastemperaturas, se encuentran todos en el mismo nivel de energía.
 
Explicación Intutiva
Es difícil entender intuitivamente qué significa el Condensado de Bose-Einstein (CBE). En el CBE, todos los átomos se encuentran en el mismo lugar, aunque esto va en contra de todo lo que vemos a nuestro alrededor.
A las temperaturas increíblemente bajas que se necesitan para alcanzar el estado de condensado deBose-Einstein, se observa que los átomos pierden su identidad individual y se juntan en una masa común que algunos denominan superátomo.
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Figura 1
El la figura 1 hemos considerado una visión intuitiva de la estructura de un átomo representando el núcleo (formado por protones y neutrones) por una bolita maciza roja, y la corteza de electrones que lo rodean por una bola hueca roja también. Labola con un punto en el centro constituye un átomo completo eléctricamente neutro.
Estado Sólido: podemos ver que los átomos se hallan dispuestos en un volumen pequeño, se sitúan adyacentes, uno al lado del otro, aunque no en contacto, formando generalmente una estructura.
Estado Líquido: los átomos se encuentran esparcidos en un volumen mayor, sin seguir ninguna estructura. La separación entre...