Condensado de Bose-Einstein. Um estado da matéria muito estranho.

domingo, 18 de dezembro de 2011

Próximo do zero absoluto, coisas estranhas acontecem. A matéria, sem energia, perde suas propriedades mais comuns e adquire outras mais raras. Surge aí o "Condensado e Bose-Einstein, um novo estado da matéria.


Condensado de Bose-Einstein, um novo estado físico da matéria, onde as moléculas têm muito menos energia que no estado sólido. Estão em temperaturas próximas ao zero absoluto
by Roberto M.
Como vimos no artigo sobre os estados físicos da matéria,  podemos considerar como sendo três, os estados de agregação da matéria: sólido, líquido e gasoso.
Leia o artigo e entenda as diferenças existentes entre esses três estados físicos.
Cada um desses estados físicos é determinado de acordo com o grau de agitação das moléculas da matéria em que se encontram.

Essa agitação é devida à energia térmica (calor) fornecida ou retirada da matéria. Entretanto, coisas muito estranhas começam a acontecer, quando se resfria uma matéria sólida (retira-se calor, diminui-se a agitação das moléculas) até níveis de temperatura próximos ao zero absoluto (-273,15°C, -459,67°F, 0K).

No zero absoluto, zero Kelvin, a matéria não teria energia alguma e suas propriedades mais comuns deixariam de existir (viscosidade, densidade) e surgiriam outras, não muito comuns no nosso dia a dia.
É exatamente nesse instante que surge o chamado “condensado de Bose-Einstein”. Umas tais partículas (bósons) da teoria quântica adquirem o mais baixo estado quântico e nessas condições os efeitos quânticos podem ser visualizados em escala macroscópica.

O condensado de Bose-Einstein é um novo estado da matéria previsto na década de 20 por Einstein ao adaptar uma teoria sobre partículas sem massa (fótons) de um físico chamado Bose ao modelo atômico.

Existem cientistas que se dedicam ao estudo desse estado da matéria; como é o caso de uma equipe de pesquisadores do Grupo de Óptica do Instituto de Física da USP de São Carlos, que produziu uma versão do condensado de Bose-Einstein, utilizando átomos de rubídio. Eles fizeram com que um conjunto de átomos chegasse a um grau baixíssimo de energia, de maneira que eles se comportassem como se fossem um único átomo gigante e por isso os pesquisadores o chamaram de “átomo artificial”.

Entretanto, comparados aos estados da matéria mais comuns, os condensados de Bose-Einstein são extremamente frágeis. A mínima interação com o mundo exterior é suficiente para aquecê-los acima do limite de condensação, viram um gás normal e perdem todas as suas propriedades.

Por isso, o condensado de Bose-Einstein ainda não tem nenhuma aplicação prática, sua existência depende de condicionar a matéria em condições extremas, dificultando assim a disseminação fora do mundo científico.

Mas o objetivo aqui não é estudar física quântica e sim entender o que é esse estado da matéria chamado condensado de Bose-Einstein.

Veja esse vídeo, onde o físico Daniel Kleppner do Departamento de Física do MIT (Massachusetts Institute of Technology), em um documentário da BBC, dá uma explicação bastante didática sobre o que é o “condensado de Bose-Einstein”.


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