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Después de 77 años de que fuera predicho el estado de CBE, Eric Cornell, Wolfgang Ketterle y Carl Wieman fueron galardonados en 2001 con el premio Nobel de Física por la obtención en 1995 de la condensación de Bose-Einstein utilizando gases atómicos diluidos, así como por sus estudios sobre las propiedades que muestra la materia cuando se encuentra en este estado.

Según declaraciones de Weiman (el constructor de la nevera que ha sido capaz de alcanzar los 0,000 000 001K), los átomos enfriados sufren esta transición al estado CBE que las ecuaciones dicen que pasa. Es como una propiedad de la materia y, a la vez, tan contrario a la intuición, que parece magia.

Algunas de estas propiedades que muestran los átomos en estado de CBE son las siguientes:

1. Los átomos están congelados, todo lo quietos que permiten las leyes de la mecánica cuántica. La interacción entre ellos es muy débil y entonces puede estudiarse el efecto que tiene sobre ellos la gravedad.

Los resultados muestran que estos átomos se caen como si fueran una roca (a escala atómica), pero siguen siendo un gas!! Se comportan como un sólido, pero no lo son... Por eso a veces al estado de CBE se le ha denominado hielo cuántico.

2. Los átomos son coherentes, forman una única onda, como la luz láser. Los átomos del CBE son a los normales como la luz láser a la de una bombilla casera.

3. Un grupo de átomos en CBE se comporta muy extrañamente ante la interacción con otro grupo de átomos diferente también en estado de CBE.

Cuando se pone 2 átomos normales uno encima del otro, se obtiene el doble de átomos. Hasta aquí, bien. Pero si se coloca un condensado de Bose-Einstein encima de otro, deja de haber átomos en esa región!!

Todas estas propiedades de la materia y otras en estado de CBE siguen siendo estudiadas. Actualmente existen en el mundo veinte grupos experimentales con capacidad para crear y manipular condensados de Bose-Einstein. Ya veremos qué nos depara todo esto.

Propiedades de la materia en estado de CBE

Se ve como una pequeña masa en el fondo de una trampa magnética. Como una gota de agua que se condensa cuando se enfría el aire.

Los tamaños obtenidos de CBE más grandes son del tamaño de una pepita de melón. En la generación de un condensado de Bose-Einstein, como aún suele haber átomos normales alrededor, el condensado suele mostrarse como si fuera la semilla dentro de una cereza.

En principio, un condensado de Bose-Einstein se puede mirar con nuestros ojos en el experimento. Sin embargo, como suele ser pequeño, tendríamos que usar un microscopio e iluminar la muestra con luz, con lo que le volveríamos a comunicar energía (y por lo tanto temperatura), se calentarían y volverían a ser átomos normales de gas.

Como Weiman y Cornell lo vieron por primera vez fue apagando la máquina durante un instante y tomando una fotografía.

La imagen más famosa de la formación del condensado de Bose-Einstein es una imagen que recoge los datos tomados por estos científicos a medida que la temperatura decrecía.

En la curva de la izquierda podemos ver diferentes colores que son átomos con distintas temperaturas. El color amarillo representa la temperatura más elevada, el verde una temperatura algo menor, el azul aún más frío y el blanco, que representa la temperatura más baja.

Al principio hay muchos átomos con temperatura alta pero, a medida que el sistema se va enfriando (de izquierda a derecha en la imagen), los átomos se van solapando, hasta que forman un único pico, que representa el momento en que hacen la transición de gas a condensado de Bose-Einstein.

ALGUNAS APLICACIONES:

Es muy difícil hablar de las aplicaciones de un tipo de estado en la materia que no ha sido suficientemente estudiado ni controlado. Sin embargo, ya se han comentado algunos usos:

- Láser de átomos: para construcción de nano-estructuras, es decir, objetos de un tamaño muy pequeño (de nanómetros).

- Relojes atómicos: para realizar medidas muy precisas del tiempo.

- Detección de la intensidad del campo gravitatorio: con el fin de buscar petróleo

Esperemos que un descubrimiento tan magnífico no sea utilizado una vez más para el enriquecimiento de grandes multinacionales, sino para avanzar en el camino del conocimiento de lo que nos rodea.

Pequeño glosario de términos científicos

Fotón

La luz puede comportarse como una partícula (un fotón) o una onda, dependiendo del experimento que se esté observando.

La luz se comporta como un fotón cuando choca contra objetos (por ejemplo, un detector), y se comporta como una onda cuando podemos observar fenómenos de interferencia (en la que dos ondas se suman o se restan). Ambas cualidades de la luz son bastante opuestas e irreconciliables, y no se manifiestan simultáneamente.

Este comportamiento de la luz se denomina "dualidad onda-corpúsculo" y le ocurre no sólo a la energía electromagnética, sino también a la materia.

Átomos. Dualidad onda-corpúsculo

En

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