Um dos maiores sucessos da teoria quântica é o condensado de Bose-Einstein.
Seria o 5o estado da matéria (sólido, líquido, gasoso, plasma e condensado), que ocorre à temperaturas próximas do zero absoluto.
Sathyendra Nath Bose foi um físico indiano que escreveu seu trabalho de estatística, da radiação do corpo negro, e enviou para Einstein lhe pedindo que, se gostando do trabalho, que o traduzisse e usasse de sua influência para que o trabalho fosse publicado na Alemanha.
Einstein gostou e fez algumas modificações no trabalho de Bose.
O princípio estatístico de Bose consistia em utilizar bósons ao invés de férmions, isto é, partículas com spin inteiro e não semi-inteiros.
(terei que discutir spin em algum momento)
Dois férmions podem ser diferenciados e estão sujeitos ao princípio de exclusão de Pauli, enquanto não há diferença entre dois bósons que, além disso, não estão sujeitos ao princípio de exclusão de Pauli.
Bose cometeu um erro durante uma aula, que derivou o seu artigo. Bose não fez distinção entre os férmions, ou seja, trabalhou com bósons.
Não estando sujeito ao princípio de exclusão, bósons podem se empilhar, ou seja, ocupar o mesmo nível de energia.
Isto, segundo o artigo de Bose-Einstein, ocorreria para bósons em baixa temperatura.
Bósons, em geral, são massivos. E é difícil da física quântica mostrar as caras em um sistema macroscópico.
Pois ela mostrou a sua cara em 1995.
Um gás de átomos de rubídio foi resfriado até a temperatura de 170 nK, causando o efeito de empilhamento dos átomos (bósons).
O gráfico mostra a energia dos átomos. Na esquerda antes do aparecimento do estado de condensado e, a partir do centro, já com o condensado de condensado.
Ao se aproximar do zero absoluto os átomos diminuem suas velocidades (azul e branco para baixas velocidades).
O pico não é fino devido ao princípio de incerteza.
O condensado de Bose-Einstein tem propriedades estranhas, como a superfluidez. A superfluidez é a propriedade de aderir a superfícies e escoar. Um líquido em estado de condensado não poderia ser aprisionado em um copo, pois "escalaria" pelas bordas do copo.
Outra propriedade seria a supercondutividade. Apesar dos elétrons possuírem spin semi-inteiros, e serem responsáveis pelo fenômeno. Os elétrons estão sujeitos a estatística de Fermi-Dirac e não a de Bose-Einstein. A física ainda carece de uma explicação mais clara para o fenômeno da supercondutividade.
Nenhum comentário:
Postar um comentário