Condensado de Bose-Einstein
O condensado de Bose-Einstein (BEC) é o que acontece com um gás diluído quando é feito muito frio, próximo a zero absoluto (0 K que equivale a -273 °C ou -459,67 °F). Ele se forma quando as partículas que o compõem têm energia muito baixa. Somente os bósons podem fazer um condensado de Bose-Einstein. O gás tem densidade extremamente baixa, cerca de centésima milésima a densidade do ar normal.
Um condensado Bose-Einstein é uma mudança de estado. Quando a matéria está no estado BEC, tem viscosidade zero. A superfluidade e a supercondutividade estão ambas intimamente ligadas ao estado BEC da matéria.
Teoria
As partículas têm energia. Elas podem ter muita energia e saltar como nos gases; ter menos energia e fluir como um líquido; ou ter ainda menos energia como um sólido. Se você tirar energia suficiente da partícula, você chega à menor ou menor quantidade de energia possível. Este é um condensado de Bose-Einstein. Isto torna todas as partículas exatamente iguais e em vez de saltar aleatoriamente em todas as direções diferentes, todas elas saltam para cima e para baixo exatamente da mesma maneira, formando algo chamado "onda gigante de matéria".
História
O Condensado Bose-Einstein foi sugerido pela primeira vez por Satyendra Nath Bose e Albert Einstein em 1924-25. Setenta anos mais tarde, sua existência foi comprovada. Eric Cornell e Carl Wieman fizeram o primeiro condensado de Bose-Einstein em 1995 na Universidade do Colorado. Cornell, Wieman e Wolfgang Ketterle no MIT receberam então o Prêmio Nobel de Física de 2001.
Experimentos
Normalmente, para obter algo suficientemente frio para fazer um condensado Bose-Einstein, é preciso primeiro prender o bóson usando ímãs e depois, ao ressaltar os lasers, tirar toda a energia deles (resfriamento a laser). Isto ainda não deixa as coisas suficientemente frias. Algumas das partículas ainda estarão ricocheteando muito, e apenas algumas estarão bem deitadas. O campo magnético é então lentamente abaixado pouco a pouco para deixar sair as partículas que saltam mais rapidamente. Isto só nos deixa com os átomos mais frios e lentos dentro.
Perguntas e Respostas
Q: O que é um condensado de Bose-Einstein?
R: Um condensado de Bose-Einstein é um estado da matéria que ocorre quando um gás diluído se torna extremamente frio, próximo ao zero absoluto, e as partículas que o compõem têm energia muito baixa. Somente bósons podem formar um condensado de Bose-Einstein.
P: A que temperatura se forma um condensado de Bose-Einstein?
R: Um condensado de Bose-Einstein se forma quando um gás diluído se torna muito frio, próximo ao zero absoluto, que é igual a -273,15 °C ou -459,67°F.
P: Que tipos de partículas podem formar um condensado de Bose-Einstein?
R: Somente bósons podem formar um condensado de Bose-Einstein.
P: Qual é a densidade de um condensado de Bose-Einstein?
R: A densidade de um condensado de Bose-Einstein é cerca de um centésimo de milésimo da densidade do ar normal.
P: O condensado de Bose-Einstein é uma mudança de estado?
R: Sim, um condensado de Bose-Einstein é uma mudança de estado.
P: Qual é a viscosidade da matéria no estado BEC?
R: Quando a matéria está no estado BEC, sua viscosidade é zero.
P: Qual é a conexão entre superfluidez, supercondutividade e o estado BEC da matéria?
R: A superfluidez e a supercondutividade estão intimamente ligadas ao estado BEC da matéria.
