EL CONDENSADO DE BOSE-EINSTEIN

El famoso condensado, llevo a la fisica por problemas por muchos años, hasta que a fines del siglo pasado se logro "condensarlo en laboraorio".

Para entenderlo vamos a hacerle un poco de historia:

Empecemos por que Einstein le tenia una especie de "fobia" a todo lo que se relacionaba con la Fisica Cuantica: Claro....es algo asi como "cada quintero defiende su quinta".

Y la cuantica, proponia "Efectos sin causa", que eran contradicciones directas a la Teoria de la Relatividad. Asi que Einstein gasto muchisimo del tiempo que podria haber destinado a desarrollos utiles, para intentar encontrarle fallas a la Fisica Cuantica, o desprestigiarla.

Para su desgracia, todos esos desarrollos, terminaban fortaleciendo la cuantica!. Lo que si hay que reconocerle, es su gran habilidad mediatica, donde transformaba rapidamente "derrotas en victorias", y le agradecemos muchos desarrollos como ser "La paradoja EPR" que predice los Agujeros de Gusano, o la prediccion de las Ondas Gravitacionales, o el CONDENSADO DE BOSE EINSTEIN.

Todos desarrollos hechos con intencion de desprestigiar a la cuantica, que teminaron fortaleciendola!.

Sigamos por el tema "Estadisticas": La mayoria de la gente, conoce esas estadisticas clasicas con las "Campanas de Gauss"...pero existen otros tipos muy distintos de estadisticas: La de Fermi-Dirac, y la de Bose-Einstein.

Cual es la diferencia?. La de Fermi-Dirac se aplica para cosas que cumplen el Principio de exclusion: O sea que solo una puede estar en determinado lugar del espacio. La de Bose-Einstein, es para particulas que no cumplen ese principio..  y nada impide que todas se amontonen en un solo sitio del espacio al mismo tiempo

Para ver la diferencia mas clara, imaginemos un partido de futbol: Nos piden estadisticas de "expulsiones de jugadores" y de "goles de cada jugador".

La de "expulsiones", se haria con la de Fermi-Dirac: Porque una vez expulsado el jugador...ya no podra ser expulsado nuevamente del juego, porque NO ESTA MAS!.

La de "goles", se haria con la de Bose-Einstein, ya que absolutamente nada impide que el jugador que hizo un gol, haga mas goles: es mas, incluso "se alienta sola": Porque el que hizo un gol, es seguramente un delantero y es muy probable que haga el mismo mas goles en ese mismo partido!.

Bien: La estadistica de Bose-Einstein se desarrollo para estudiar el funcionamiento de los BOSONES: Las particulas como los fotones (o gravitones si es que existen...) que carecen de masa y pueden ocupar el mismo lugar en el espacio simultaneamente varias de ellas.

Al aplicarla a los fotones, quedo muy bien determinada la posibilidad matematica que "Todos los fotones se agrupen en uno solo  y viajen juntos": Cosa que "sono disparatada al principio", pero es nada mas y nada menos, que los RAYOS LASER actuales.

Como esa "Teoria disparatada" afirmo mas todavia la Cuantica (jaja), entonces Einstein propuso "aplicar esa estadistica para los FERMIONES"....o sea para las particulas que no deberian aplicarse:

Seria como "la estadistica de cuantas veces por partido van a echar al mismo jugador": Mas disparatado que eso... imposible. Pero a la hora de "Cuidar nuestra quinta", como decia Nicolas Machiavelo, "El fin justifica los medios".


Aplicada esa estadistica a los atomos, aparecieron algunas posibilidades "extrañas": Los atomos, por logica, no pueden "ocupar todos el mismo lugar del espacio"... pero si podrian "estar todos en exactamente el mismo estado cuantico y no poder diferenciar un atomo de otro".

Eso significaria que todos los electrones este  en el estado de minima energia, y a su vez que en  todos ellos el sentido de giro de los electrones sea el mismo.

Como a una particula, por la dualidad onda-´particula se le puede asociar determinada onda, tambien se le puede asociar a UN ATOMO una onda: Eso lo afirmaban ya las ecuaciones de De Broglie.

En una "masa de atomos", como cualquiera que tengamos a mano a temperatura ambiente, esas ondas, estarian cruzadas en forma totalmente incoherente: Tal como la luz emanada de una vieja lampara incandescente: Multiples frecuencias y en todas direcciones.

Bien, en el Condensado de Bose Einstein, todas las ondas a las que se asocian todos esos atomos, como los atomos son TODOS IGUALES, las ondas tambien seran TODAS IGUALES, y EN FASE.....por lo que podrian sumarse, tal como se suman la de los fotones coherentes para dar un LASER... y la masa del condensado, se comportaria como UN UNICO ATOMO GIGANTESCO.

Que tiene eso de particular?

-Como todos los electrones estan en estado de minima energia, no quedan electrones libres ni enlaces interatomicos: Eso significa que el rozamiento entre atomos vecinos ES NULO:  El condensado es entonces un "Superfluido", que puede moverse sin ninguna friccion: Estariamos pasando que las sustancias al Cero Absoluto, en vez de comportarse como solidos (ya que se congelaron!), vuelven a comportarse como liquidos... y mas que eso: liquidos que fluyen sin ningun tipo de resistencia mecanica.

-Asimismo, como todos los electrones estan atrapados en sus atomos, no quedaria resistencia alguna para que otros electrones circulen con absoluta libertad en el Condensado: Seria tambien "Superconductor".

-Como los atomos quedaron tan juntos y ordenados, un rayo de luz, para atravesarlo, puede realizar miles de millones de reflexiones sin ser absorbido por ningun atomo: Con lo cual, la luz, podria tardar un tiempo considerablemente largo en atravesarlo... y salir sin sufrir ningun tipo de perdida energetica. En experimentos de laboratorio, se midieron "Velocidades de la luz" en esos condensados de menos de 20 metros por segundo: O sea que alli, hasta el superfluido podria correr mas rapido que la luz en su interior.


Ese "Condensado" abrio todo un nuevo campo de investigaciones, donde nos encontramos que muchos Superconductores, se estan comportando como el Condensado en temperaturas bastante mas altas del Cero Absoluto: Su entendimiento nos puede conducir a algo buscado hace decadas: Superconductores a temperatura ambiente. Por otro lado, tambien nos permite comprender algo mas del Universo: Ya que las Estrellas de Neutrones, con una masa inmensa e igual a varias veces la del Sol, tambien se comportan como si fuesen "Un unico atomo ultrasupergigante"

Todas esas son caracteristicas muy curiosas,  en un principio Einstein las planteo como "una cosa imposible y absurda"... pero nos encontramos que la prediccion de algo asi de absurdo, existe en la realidad!.

Otro exito surgido de un intento deliberado de fracaso.