Crisis en los átomos, cuando se alcanza la temperatura más baja

Cuando la materia alcanza temperaturas bajas se comportan de modo extraño. Los átomos no pueden ser tomados como partículas, son una combinación de puntos y ondas, mientras más se baja la temperatura el orden entre átomos crece. Entonces, puede aparece el estado de Bose-Einstein.

En las clases más elementales aprendimos que los estados de la materia son: los fluidos y los sólidos. Al observar con cuidado encontramos que las fases pueden ser más: formas alotrópicas (que es organización de moléculas), combinaciones de estados: plasmas y cristales líquidos, por ejemplo.

Pero para ciertas partículas, puede aparecer un estado de mínima energía donde pierden su identidad las partículas. Este estado fue predicho por las teorías cuánticas de Bose-Einstein. Desde los años 90 se contaron con experimentos de este estado de la materia que puede ser utilizado para obtener computación cuántica, la siguiente revolución en ordenadores.

Vemos unos vídeos de este fenómeno:


Básicamente, se requiere un campo magnético que mantenga confinados a unos cuantos átomos, después por medio de un láser se reduce la velocidad de los átomos. Se hace chocar los fotones de luz para disminuir la velocidad de las partículas, lo que hace que la temperatura baje. Fácil de decir, pero se necesita mucha habilidad experimental y el equipo para alcanzar temperaturas por abajo de 0.0001 kelvin.

Es importante que estudiemos mecánica cuántica para estar listos para los siguientes desarrollos tecnológicos, los que nos darán la ventaja de mercado, salvaguardar a nuestra sociedad y comprender nuestro mundo.

Preguntas para pensar
1) ¿Qué características físicas deben tener las partículas para obtener el estado de Bose-Einstein?
2) ¿Cómo se obtienen temperaturas tan cercanas al cero absoluto?

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1 comentario:

  1. Hola Vicente,

    Ante todo, muy bueno el blog!

    No conozco mucho del tema, pero me parece que lo que ocurre a muy bajas temperaturas es que los electrones, y no los átomos, pasan al estado de Bose-Einstein (abandonando el de Fermi).

    Básicamente, es de esa manera que se pueden juntar dos electrones en un mismo estado cuántico (que de acuerdo a Fermi serían mutuamente excluyente) y generar la superconductividad.

    No sabía que un átomo puede estar regido por la estadística de Bose-Einstein, por eso el comentario.

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