Condensado fermiónico para niños
El condensado fermiónico es un estado especial de la materia que se forma a temperaturas extremadamente bajas, muy cerca del cero absoluto. En este estado, la materia puede volverse superfluida, lo que significa que fluye sin ninguna resistencia.
Este estado fue creado por primera vez en un laboratorio en la Universidad de Colorado en 1999. Luego, en 2003, se logró formar el primer condensado fermiónico usando átomos.
Contenido
¿Qué son los fermiones y los bosones?
Para entender el condensado fermiónico, es importante saber sobre dos tipos de partículas: los fermiones y los bosones.
Fermiones: Las partículas "solitarias"
Los fermiones son partículas que siguen una regla muy importante llamada el principio de exclusión de Pauli. Esta regla dice que dos fermiones idénticos no pueden ocupar el mismo lugar o tener el mismo estado de movimiento al mismo tiempo. Piensa en ellos como personas que prefieren tener su propio asiento. Ejemplos de fermiones son los electrones, los protones y los neutrones.
Bosones: Las partículas "sociables"
Los bosones son diferentes. A ellos les gusta estar juntos y pueden ocupar el mismo estado cuántico. Son como personas a las que no les importa compartir el mismo asiento. Un ejemplo de bosón es el fotón, que es una partícula de luz.
¿Cómo se forma un condensado fermiónico?
A temperaturas normales, el comportamiento de los fermiones no es tan evidente. Pero cuando se enfrían muchísimo, los fermiones tienden a buscar los estados de energía más bajos. Aquí es donde su naturaleza "solitaria" se hace más fuerte.
Los científicos de la Universidad de Colorado usaron rayos láser para atrapar una pequeña nube de 500.000 átomos de potasio. Luego, enfriaron estos átomos a una temperatura increíblemente baja, casi el cero absoluto. Aunque los fermiones suelen repelerse, los científicos aplicaron un campo magnético a los átomos superfríos. Esto hizo que los fermiones se unieran brevemente en parejas, y así crearon el condensado fermiónico.
¿Es diferente de otros condensados?
El condensado fermiónico es distinto de otros estados de la materia, como el Condensado de Bose-Einstein. En el condensado de Bose-Einstein, los bosones se agrupan en el mismo estado cuántico. En cambio, en el condensado fermiónico, los fermiones forman parejas que se comportan como bosones, y estas parejas son las que se agrupan.
Aplicaciones futuras del condensado fermiónico
Los científicos creen que este descubrimiento podría tener muchas aplicaciones prácticas. Por ejemplo, el estudio del gas fermiónico puede ayudar a entender mejor la superconductividad. La superconductividad es un fenómeno donde la electricidad puede fluir sin ninguna resistencia, lo que podría revolucionar la forma en que usamos la energía.
Además, controlar los fermiones con láser podría permitir producir más cantidad de fermiones ultracongelados para futuras investigaciones.
Véase también
En inglés: Fermionic condensate Facts for Kids
