El condensado Bose-Einstein

Condensado Bose-Einstein
Imagen de NIST/JILA/CU-Boulder

Cuando se reduce la temperatura hasta casi el cero absoluto se reducen tanto los efectos de absorción e impulsión de las ruedas, que dejan de darse las interacciones y enlaces entre átomos. En este estado, los átomos tienden a estar constituidos únicamente por un núcleo esférico, de mayor volumen, formado por neutrones. Estos núcleos se mantienen separados entre si por la repulsión electrostática negativa de la parte electrónica de los neutrones que apantallan las cargas positivas (los positrones) al quedar situados en la segunda capa de ruedas, hacia el interior; la tercera capa estaría constituida por las ruedas neutras (los neutrinos). Por tanto, se trata de un fluido denso cuya masa es mayor que el valor de la medida a temperatura superiores, dado que los electrones formarían parte del núcleo permanentemente y que se minorarían los efectos descritos en el último párrafo del apartado anterior respecto al defecto de masa. En este fluido únicamente puede medirse la carga negativa de los electrones del átomo; esta ausencia de cargas positivas, por apantallamiento, y la escasa movilidad de los electrones que forman el átomo facilita el que nuevos electrones, introducidos por diferencia de potencial en los extremos del condensado, se muevan sin apenas resistencia, lo que da explicación, en parte, a la superconductividad que se manifiesta en este estado de la materia.

 

Satyendra Nath Bose
Satyendra Nath Bose
Albert Einstein
Albert Einstein. Imagen de Doris Ulmann

 

Talvez, alguien, pueda llegar a pensar que en el cero absoluto las ruedas deben dejar de girar y producir sus efectos, pero no parece ser así y, para explicarlo, nadie mejor que Planck, que dijo:

 

Max Planck. Imagen de University of Kansas Medical Center.
Max Planck. Imagen de University of Kansas Medical Center.

«para el punto cero de la temperatura absoluta [nosotros hablaríamos ahora de “cero absoluto de temperatura”], E no se hace cero sino Nɦυ/2 …Que se diga que los osciladores vibran incluso a temperatura cero, con energía media grande como ɦυ/2, lo que significa que para vibraciones grandes puede ser muy elevada, acaso parezca a primera vista extraño. A mí me parece, no obstante, que ciertos hechos apuntan a la existencia, dentro de los átomos, de vibraciones independientes de la temperatura y dotadas de energía apreciable, que solamente necesitan de una pequeña excitación adecuada para hacerse evidentes externamente»*.

(*) Cita del libro de José Manuel Sánchez Ron: “Historia de la física cuántica, I”

 

Esta apreciación sobre la energía de los “osciladores”, que es independiente de la temperatura; se explica en la presente teoría, gracias a la disponibilidad de un almacén propio de energía en el interior de las ruedas, como ya hemos visto. Y, cuando dice: “que solamente necesitan una pequeña excitación para hacerse evidentes externamente”; en esta teoría se puede traducir como: el aporte de un mínimo de energía al medio tendrá como resultado el inicio de nuevos rebotes de electrones sobre el núcleo y la restauración de los enlaces moleculares entre distintos átomos.