Que Es Condensado De Bose Einstein

por Adolfo Trumper

Los premios Nobel dos mil uno en física, Eric A. Cornell y carl E. Weiman de la commmratly de Colorado (USA) y Wolfgang Ketterle de Massachusetts academia of technology (USA), lograron creando un nuevo estado después la objeto -- la condensación del Bose-Einstein -- demostrando de esta manera una predicción teórica hecha por Albert Einstein dentro 1924. Utilizando habilidad experimentales extremadamente sofisticadas ese física atómica, tales qué enfriamiento de laser, atrapamiento de átomos por halfbacks de campos magnéticos y enfriamiento evaporativo, ellos tienen la temperatura record ese 0.000 000 02 la licenciatura Kelvin por encima del cero absoluto (-273 ° C), ns la como dicho fenómenos se manifiesta claramente. En el situación de Cornell y Weiman utilizaron ns gas diluido de átomos ese rubidio mientras que Ketterle lo hecho poco cronometraje después alcanzar átomos del sodio.

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Introducción general

La problema que nos rodea está compuesta por átomos los obedecen las leyes ese la dinámica cuántica. A temperaturas normales éstas concuerdan alcanzar las nociones clásicas, y un gas se comporta qué un combinación de pelotas encerradas en una caja que seguir se chocan unas con otras. A valorar que disminuye la temperatura arranca a expresarse el carácter cuántico ese los átomos el cual puede clasificarse conforme su espín: fermiones si tienen espín semientero y bosones correcto tienen espín entero. Ese fermiones ellos eran poco sociables y jamás dos después ellos puede ser ~ ocupar ns mismo continuar ~ cuántico. Por ns contrario, der bosones si son sociables y tienden a favorecer la captar múltiple después un lo mismo, similar estado cuántico. Los átomos de sodio y rubidio utilizados dentro estos experimentos pertenecen a es última familia del partículas.

A temperatura normales (ambiente, de ejemplo), la diferencia entre los dos tipos de mando social es sólo lo suficiente perceptible. Pero a temperatura suficientemente bajas, tal como lo pronosticó Einstein, los bosones lieden a acumularse dentro el estado cuántico energéticamente más abajo conformando el llamado condensado ese Bose-Einstein.

¿Qué es la condensación del Bose-Einstein ?

La condensación después Bose-Einstein denominaciones un fenómenos cuántico que se manifiesta un escalas macroscópicas. Este nuevo estado ese la materia era predicho vía Albert Einstein dentro la te del 20 contemporáneamente al desarrollo ese la dinámica cuántica. Einstein aplicó el nuevo concepto de estadística después Bose a uno gas ideal después átomos idénticos que estaban en equilibrio térmico y encerrados dentro de una caja.

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Un gas ideal ese Bose denominada una colección de N partículas bosónicas no-interactuantes. Siguiendo ns leyes después la dinámica cuántica están partículas tengo una esencia ondulatoria los a ciertas temperaturas puede oveja caracterizada vía la longitud de onda del Broglie cebolla verde = (h2/2 pi mkBT)1/2, donde m eliminar la masa de la partícula, T la temperatura del sistema, h la constante de Planck, y kB la constante de Boltzman. A elevado temperaturas, cuándo LB es hasta luego chica los la distancia entre partículas, las atributo del gas eso es correcto dominadas por el movimiento térmico después las mismo (ver figura) qué si fueran partículas localizables.

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Pero a medida que la temperatura desciende, cebolla verde toma valores estupendo comparados alcanzar los de las distancia entre partículas y arranca a emerger el carácter ondulatorio ese los átomos. Así, las diferente ondas del materia pueden sentirse unas alcanzan otras y ajustar su estado produciendo la condensación después Bose-Einstein (ver figura). Se suele hablar que se produce un superátomo dichos todo ns sistema queda descripto por una única función de onda, exactamente como ocurre dentro un acabó átomo. Incluso se puede afirmar de materia congruente como ocurre alcanzan la luz congruente en el situación de uno láser.

Perspectivas

La condensación ese Bose-Einstein se va perfilando qué un nuevo paisaje de la Física donde el control del comportamiento cuántico del la objeto a proporción macroscópica abrelatas un inmensa abanico de aplicaciones tales qué el desarrollo ese interferometría atómica ultraprecisa, la obtención después relojes atómicos mucho hasta luego estables que ese actuales, y los empleo ese láseres ese átomos hacia diseñar nanoestructuras con extraordinaria precisión.

Recientemente los grupo de Colorado ha demostrado que dentro 85Rb denominada posible generar fuerzas atómicas repulsivas y atractivas fabricar la disolución después condensado, lo que permitiría reproducir condición extremas cruciales a ~ comprender algo procesos física que tienen lugar en el interior ese las estrellas enanas, o incluso en la vecindad de los agujeros negros.

Por otro junto a ya ha comienzo la carrera profesional por la creación ese gases de átomos fermiónicos cuánticamente degenerados, lo como requiere ~ temperaturas ultrabajas. Si bien los fermiones se comportan completa distinto a der bosones, parecen constituir una derivando igualmente excitante después la nueva físicamente que se viene.

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Physics World, tono 12. Agosto (1999).http://www.fcen.uba.ar/prensa/educyt.htm Número ciento setenta y uno (segunda parte).