Ciencia viva

2022-11-03 16:44:55 By : Ms. Alice hu

Live Science cuenta con el apoyo de su audiencia.Cuando compra a través de enlaces en nuestro sitio, podemos ganar una comisión de afiliado.He aquí por qué puede confiar en nosotros.De los cinco estados en los que puede estar la materia, el condensado de Bose-Einstein es quizás el más misterioso.Gases, líquidos, sólidos y plasmas fueron bien estudiados durante décadas, si no siglos;Los condensados ​​de Bose-Einstein no se crearon en el laboratorio hasta la década de 1990.Un condensado de Bose-Einstein es un grupo de átomos enfriados hasta un cabello del cero absoluto.Cuando alcanzan esa temperatura, los átomos apenas se mueven entre sí;casi no tienen energía libre para hacerlo.En ese punto, los átomos comienzan a agruparse y entran en los mismos estados de energía.Se vuelven idénticos, desde el punto de vista físico, y todo el grupo comienza a comportarse como si fuera un solo átomo.Para hacer un condensado de Bose-Einstein, comienza con una nube de gas difuso.Muchos experimentos comienzan con átomos de rubidio.Luego lo enfrías con láseres, usando los rayos para quitarle energía a los átomos.Después de eso, para enfriarlos aún más, los científicos usan enfriamiento por evaporación."Con un [condensado de Bose-Einstein], comienzas desde un estado desordenado, donde la energía cinética es mayor que la energía potencial", dijo Xuedong Hu, profesor de física en la Universidad de Buffalo."Lo enfrías, pero no forma una red como un sólido".En cambio, los átomos caen en los mismos estados cuánticos y no se pueden distinguir entre sí.En ese momento, los átomos comienzan a obedecer lo que se conoce como estadísticas de Bose-Einstein, que generalmente se aplican a partículas que no se pueden diferenciar, como los fotones.Los condensados ​​de Bose-Einstein fueron predichos teóricamente por primera vez por Satyendra Nath Bose (1894-1974), un físico indio que también descubrió la partícula subatómica que lleva su nombre, el bosón.Bose estaba trabajando en problemas estadísticos de la mecánica cuántica y envió sus ideas a Albert Einstein.Einstein los consideró lo suficientemente importantes como para publicarlos.De igual importancia, Einstein vio que las matemáticas de Bose, más tarde conocidas como estadísticas de Bose-Einstein, podrían aplicarse a los átomos así como a la luz.Lo que los dos encontraron fue que, por lo general, los átomos deben tener ciertas energías; de hecho, uno de los fundamentos de la mecánica cuántica es que la energía de un átomo u otra partícula subatómica no puede ser arbitraria.Esta es la razón por la que los electrones, por ejemplo, tienen "orbitales" discretos que tienen que ocupar, y por la que emiten fotones de longitudes de onda específicas cuando caen de un orbital, o nivel de energía, a otro.Pero si se enfrían los átomos hasta una billonésima parte de un grado de cero absoluto, algunos átomos comienzan a caer en el mismo nivel de energía, volviéndose indistinguibles.Es por eso que los átomos en un condensado de Bose-Einstein se comportan como "súper átomos".Cuando uno trata de medir dónde están, en lugar de ver átomos discretos, se ve más como una bola borrosa.Todos los demás estados de la materia siguen el Principio de Exclusión de Pauli, llamado así por el físico Wolfgang Pauli.Pauli (1900-1958) fue un físico teórico suizo y estadounidense nacido en Austria y uno de los pioneros de la física cuántica. Dice que los fermiones, los tipos de partículas que componen la materia, no pueden estar en estados cuánticos idénticos.Por eso, cuando dos electrones están en el mismo orbital, sus espines tienen que ser opuestos para que sumen cero.Esa, a su vez, es una de las razones por las que la química funciona como lo hace y una de las razones por las que los átomos no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo.Los condensados ​​de Bose-Einstein rompen esa regla.Aunque la teoría decía que tales estados de la materia deberían existir, no fue sino hasta 1995 que Eric A. Cornell y Carl E. Wieman, ambos del Joint Institute for Lab Astrophysics (JILA) en Boulder, Colorado, y Wolfgang Ketterle, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, lograron hacer uno, por el cual obtuvieron el Premio Nobel de Física 2001.En julio de 2018, un experimento a bordo de la Estación Espacial Internacional enfrió una nube de átomos de rubidio a una diezmillonésima de grado por encima del cero absoluto, produciendo un condensado de Bose-Einstein en el espacio.El experimento ahora también tiene el récord del objeto más frío que conocemos en el espacio, aunque todavía no es la cosa más fría que la humanidad haya creado.¿Cuáles son los efectos del calentamiento global?Nuevo 'oasis de vida' lleno de voraces tiburones se encuentra escondido debajo del océano de MaldivasLas bombas nazis destruyeron un fósil de 'monstruo marino' de valor incalculable.Los científicos acaban de encontrar sus copias de yeso perdidas hace mucho tiempo.Manténgase actualizado sobre las últimas noticias científicas suscribiéndose a nuestro boletín Essentials.Gracias por suscribirte a Ciencia Viva.Recibirá un correo electrónico de verificación en breve.Había un problema.Actualice la página y vuelva a intentarlo.Live Science es parte de Future US Inc, un grupo de medios internacional y editor digital líder.Visite nuestro sitio corporativo (se abre en una pestaña nueva) .© Future US, Inc. 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