Lección sobre el condensado de Bose-Einstein

Un nuevo tipo de materia

La materia es cualquier cosa que tenga masa (que mide la cantidad de materia que hay) y ocupa espacio. Es cualquier tipo de “cosas”, es lo que te rodea, desde el aire que respiras hasta la silla en la que estás sentado. Los átomos y las moléculas están formados por materia. Puedes encontrar materia en muchas formas en todo el universo, pero solo encontrarás algunas formas de materia aquí en la Tierra. Es posible que esté familiarizado con los cuatro estados de la materia: sólido, líquido, gas y plasma.

Tan recientemente como en la década de 1990, se creó un quinto tipo de materia llamado condensado de Bose-Einstein . Los científicos que trabajan en el condensado de Bose-Einstein (Cornell y Wieman) recibieron un premio Nobel por su trabajo en 1995. Este fue un gran avance científico para los campos de la química y la física, y se utiliza hoy en día en tecnologías como la fabricación de chips de computadora súper rápidos. .

¿Qué es el condensado de Bose-Einstein?

Los condensados ​​de Bose-Einstein no son como las formas de materia con las que está más familiarizado, como sólidos y líquidos. Esta forma de materia no es vaporosa como un gas o fluido como un líquido o dura como un sólido. Es muy difícil encontrar las palabras adecuadas para describir las características del condensado de Bose-Einstein porque no proviene de este mundo, ¡nunca lo ha visto! Se crea en el ámbito de la mecánica cuántica (también llamada física cuántica), que es la rama de la física que se ocupa de lo que sucede dentro de los átomos. Los átomos son como pequeños ladrillos de Lego que componen todas las cosas del universo.

Los átomos están ordenados en un orden particular y forman las cosas de nuestro mundo aquí en la tierra. Los átomos se alinean para crear una silla o hacer agua que llena un jarrón de flores: ¡los átomos están incluso en el aire! A temperaturas muy, muy bajas (cercanas al 0 absoluto, o alrededor de -273,15 grados Celsius), como las del espacio o las creadas en el laboratorio de un científico, los átomos se comportan de manera diferente. Pierden su identidad y se combinan en una sola forma similar a una gota que a menudo se conoce como un súper átomo . Para hacer condensado de Bose-Einstein, los científicos usan un gas que es menos denso que el aire que respiramos. Un ejemplo de esto es el gas del elemento rubidio.

¿Cómo se hace el condensado de Bose-Einstein?

¡Hacer un condensado de Bose-Einstein es el experimento científico definitivo! Se coloca gas como el rubidio en una cámara en el laboratorio de un científico. Luego, el gas se aplica con un rayo láser que mantiene los átomos muy quietos y comienza el proceso de enfriarlos. El siguiente paso del proceso de enfriamiento es usar enfriamiento por evaporación usando una bomba de vacío (usada para cambiar la presión en el tanque). Las computadoras miden la presión y la temperatura mientras los átomos del gas se transforman en un súper átomo muy frío.

Resumen de la lección

El condensado de Bose-Einstein se refiere al quinto estado de la materia y se ocupa de lo que le sucede a la materia a nivel atómico, que es la rama de la física llamada mecánica cuántica . Para hacer un condensado de Bose-Einstein, el gas de elementos más livianos que el aire, como el rubidio, se enfría a una temperatura muy, muy fría, casi al cero absoluto. El gas se elimina con un rayo láser y se enfría mediante enfriamiento por evaporación. Los átomos del gas se enfrían tanto que actúan de manera diferente a como lo hacen aquí en la Tierra y se transforman en una mancha muy densa conocida como súper átomo .