Quem Descobriu O Condensado De Bose-einstein?
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Ainda não podemos resfriar partículas de tal forma que seu movimento devido ao calor pare completamente (verdadeiro zero absoluto), mas levando-as a menos de um milionésimo de grau que Kelvin é suficiente para mostrar as propriedades do condensado de Bose-Einstein.
Aplicações e importância do condensado Bose-Einstein
As partículas no condensado de Bose-Einstein têm a temperatura mais baixa possível, 0 graus Kelvin ou zero absoluto. Consequentemente, as partículas nesse estado exibem características únicas e até bizarras.
Em suma, o condensado de Bose-Einstein um dos estados exóticos da matéria, alcançado quando gás de bose – versão quântica de um gás ideal, feito de bóson – é diluído em uma temperatura próxima de -273,15 graus Celsius. Com a baixa temperatura, a maioria dos bósons ocupa o estado quântico mais baixo do potencial externo, mostrando efeitos mecânicos quânticos.
Teoria do condensado de Bose-Einstein
O condensação de Bose-Einstein é um fenômeno quântico exótico que foi observado pela primeira vez em gases atômicos diluídos em 1995 e agora é objeto de intenso estudo teórico e experimental.
É por isso que os átomos de um condensado de Bose-Einstein se comportam como “super átomos”. Quando se tenta medir onde estão, em vez de ver átomos discretos, vê-se mais uma bola difusa.
Perguntas Frequentes
Embora a teoria afirmasse que esses estados da matéria deveriam existir, não foi até 1995 que Eric A. Cornell e Carl E. Wieman, ambos do Instituto Conjunto de Astrofísica de Laboratório (JILA) em Boulder, Colorado, e Wolfgang Ketterle, do O Massachusetts Institute of Technology, conseguiu fazer um, pelo qual receberam o Prêmio Nobel de Física de 2001.
Em 1924, os físicos Satyendra Nath Bose e Albert Einstein teorizaram que esse outro estado da matéria deve ser possível. Einstein expôs as idéias de Bose sobre o comportamento da luz ao agir como ondas e partículas.
Características do condensado de Bose-Einstein
Num BEC, um grande número de átomos ocupa o mesmo estado quântico, formando uma onda de matéria coerente. Esta coerência surge do fenômeno da superposição quântica, onde as partículas podem existir em vários estados simultaneamente. Os átomos em um BEC se comportam coletivamente, exibindo fenômenos quânticos como interferência quântica e emaranhamento quântico.
O que os dois descobriram foi que, normalmente, os átomos precisam ter certas energias – de fato, um dos fundamentos da mecânica quântica é que a energia de um átomo ou outra partícula subatômica não pode ser arbitrária.
Condensado de Bose-Einstein em Química e Física
Férmions, bósons, léptons, hádrons, mésons, bárions, quarks, múons, neutrinos, glúons: entenda de uma vez por todas quais são as partículas fundamentais da natureza, quais são as suas características e acabe com as suas dúvidas relacionadas a tantos nomes que parecem não fazer muito sentido à primeira vista.
Desde então, o estudo do Condensado de Bose-Einstein abriu novos caminhos de pesquisa em física atômica, gases quânticos e fenômenos quânticos. Permitiu aos cientistas explorar e compreender os efeitos quânticos, como a coerência quântica, o emaranhado quântico e as flutuações quânticas, em escala macroscópica.
O condensado de Bose-Einstein é um estado raro (ou fase) da matéria em que uma grande porcentagem de bósons entra em colapso em seu estado quântico mais baixo, permitindo que efeitos quânticos sejam observados em uma escala macroscópica. Os bósons entram em colapso neste estado em circunstâncias de temperatura extremamente baixa, próximo ao valor do zero absoluto (-273,15 ° C).
A descoberta do condensado de Bose-Einstein
Como, ao contrário dos condensados de Bose-Einstein anteriores dos átomos alcalinos, os metais alcalino-terrosos reagem um milhão de vezes mais responsivamente ao comprimento de onda nas excitações ópticas – um fato que pode ser usado para medições super-exatas.
O condensado de Bose-Einstein foi previsto pela primeira vez por Satyendra Nath Bose e Albert Einstein na década de 1920. Foi realizado experimentalmente em 1995 por Eric Cornell, Carl Wieman e Wolfgang Ketterle.
O condensado de Bose-Einstein, ou BEC, é considerado outro estado da matéria, o quinto, que é encontrado apenas em nível quântico. O quarto estado da matéria, por sua vez, conhecido como plasma, tem sido ensinado em algumas escolas ao redor do mundo há algum tempo.
Principais lições
O condensado de Bose-Einstein, com sua semelhança com os lasers, poderia revolucionar certas tecnologias. Sua superfluidez característica significa que eles fluem sem perder energia por atrito, sendo uma fonte eficiente de energia.
Os condensados de Bose-Einstein foram previstos pela primeira vez teoricamente por Satyendra Nath Bose (1894-1974), um físico indiano que também descobriu a partícula subatômica denominada por ele, o bóson.
Com informações de BBC e Live Science.
De estudante para estudante
O condensado de Bose-Einstein (BEC) é um estado fascinante da matéria que ocorre em temperaturas extremamente baixas. Foi previsto pela primeira vez por Satyendra Nath Bose e Albert Einstein na década de 1920, e mais tarde realizado experimentalmente em 1995 por Eric Cornell, Carl Wieman e Wolfgang Ketterle.
O condensado de Bose-Einstein foi previsto pela primeira vez por Satyendra Nath Bose em meados de 1924, e o físico indiano procurou a ajuda de Albert Einstein para publicar sua descoberta.
Por este motivo, a baixa temperatura inibe o movimento aleatório esperado de cada partícula, e elas passam a se comportar como ondas, se movendo como se não fossem mais partículas individuais – formando o condensado de Bose-Einstein.
Como surgiu o condensado de Bose-einstein?
Condensado de Bose-Einstein (BEC) é um estado da matéria obtido quando um gás de átomos bosônicos extremamente rarefeito é resfriado a temperaturas próximas do zero absoluto.
Quais são todos os estados da matéria?
A matéria pode ser encontrada em três estados: sólido, líquido e gasoso. O que determina o estado em que a matéria se encontra é a proximidade das partículas que a constitui. Essa característica obedece a fatores como: Força de Coesão: faz com que as moléculas se aproximem umas das outras.
Quais são os estados da matéria?
Estados físicos da matéria
- sólido;
- líquido;
- gasoso;
- plasma;
- condensado de Bose-Einstein.
Quais são os estados da matéria o que caracteriza cada um deles?
Os três estados da matéria são: sólido, líquido e gasoso. O que determina o estado físico de um material é a proximidade de suas partículas. ... Um material no estado sólido, tem suas moléculas bem próximas e portanto, possui volume e forma fixa. As forças de coesão atuam mais neste caso.
Quais as diferenças entre os estados físicos da matéria?
Resposta. Sólido é quando a água se transforma em gelo; Líquido é quando o estado sólido se derrete; Gasoso é quando a água ferve e vaporiza.
Quais as principais diferenças entre os estados sólido líquido e gasoso?
Entenda que: o estado físico faz referência à arrumação espacial de uma determinada substância. sólido - este estado mostra que a matéria contém moléculas compactadas. ... gasoso - este estado mostra que as moléculas estão completamente separadas (tem ainda mais capacidade de movimentação).
O que diferencia as fases da matéria?
Resposta. Estado é onde determina a parte física da matéria, podendo ser sólido, líquido ou gasoso. E a Fase é determinada por suas variáveis de estado, pressão, volume,temperatura,quantidade de matéria(mol).
Qual a diferença entre fase e estado da matéria?
Portanto, entende-se que o conceito de estado deve estar intimamente relacionado com propriedades microscópicas da matéria, enquanto que o conceito de fase é devido apenas a observações macroscópicas.
O que são as fases de um material?
Em Química e Física, uma fase (do grego φασις, que significa aspecto, aparência) é um aspecto microscopicamente homogêneo de um sistema, isto é, uma região do espaço em que as características físicas de determinada matéria são uniformes. Por isso, água líquida em gelo moído é um sistema de duas fases. ...
Quais são as fases de agregação da matéria?
Na natureza, podemos observar três estados principais de agregação da matéria: sólido, líquido e gasoso. As características principais de cada um são as seguintes: Estado sólido: forças de coesão intensas entre as suas partículas; forma e volume bem definidos.
O que é o estado de agregação da matéria?
Os estados de agregação da matéria são: sólido, líquido e gasoso. Eles são definidos de acordo com a energia e a força de coesão entre as moléculas. A matéria pode ser encontrada em três estados de agregação, também conhecidos como estados físicos, são eles: sólido, líquido e gasoso.
Quais as fases de agregação para as substâncias abaixo?
As fases de agregação para as substâncias abaixo,quando expostas a uma temperatura de 30 ºC , são, respectivamente: MATERIAIS: MERCÚRIO: PONTO DE FUSÃO ( -38,87) E PONTO DE EBULIÇÃO ( 356,9) AMÔNIA : PONTO DE FUSÃO ( -77,7) E PONTO DE EBULIÇÃO (-33,4) BENZENO: PONTO DE FUSÃO (5,5) E PONTO DE EBULIÇÃO (80,1)
O que acontece quando ocorre uma mudança no estado físico da matéria?
As mudanças de fase ocorrem quando uma substância perde ou cede energia térmica para o meio externo. As substâncias podem ser encontradas na natureza em três estados físicos, são eles: sólido, líquido e gasoso. ... Isso explica porque a matéria no estado líquido pode escoar e ocupar o volume do recipiente que a contém.
Quais são as mudanças de estado físico da matéria Brainly?
Existem 3 mudanças do estado físico: Sólido, líquido, gasoso. ... Líquido = Acontece em temperaturas médias. Gasoso = Acontece em temperaturas de ebulição, alta o suficiente para evaporar.
O que é uma mudança de fase?
Todas as vezes que uma substância muda de um estado para outro como, por exemplo, do sólido para o líquido, dizemos que ela sofreu uma mudança de estado ou mudança de fase. Isso acontece sempre que fornecemos calor a uma substância.
Qual o nome da mudança do estado líquido para o sólido?
Solidificação: passagem de uma substância do estado líquido para o sólido. Para que ocorra, é necessário que a substância perca calor. Quando a água no estado líquido forma o gelo no freezer, por exemplo, estamos observando a solidificação.
É um processo de mudança do estado líquido para o estado gasoso?
A vaporização é a mudança do estado líquido para o estado gasoso e é o processo inverso da liquefação. Uma substância pode sofrer o processo de vaporização por três formas: evaporação, ebulição e calefação. ... Desta forma, a força de ligação entre os átomos e moléculas são maiores no líquido do que no gás.
Qual o termo é utilizado para descrever a mudança do estado líquido para o gasoso?
Vaporização
Como transformar o líquido em sólido?
Como transformar um líquido em um sólido
- Step 1. Despeje o líquido em um recipiente não reativo e armazene-o em um freezer. ...
- Step 2. Adicione um agente de solidificação. ...
- Step 3. Ferva ou evapore de outra forma o líquido para deixar para trás quaisquer substâncias que foram dissolvidas na água. ...
- Step 4.
Qual é a passagem da água do estado sólido para o líquido?
Fusão. Passagem, provocada por um aquecimento, do estado sólido para o estado líquido. ... O ponto de fusão de uma substância é a temperatura a que essa substância passa do estado sólido para o estado líquido. No caso da água o ponto de fusão é de 0ºC.
Como transformar o líquido em pó?
No caso do leite, o líquido com 13% de sólidos é concentrado até virar uma pasta com 48% de sólidos. A pasta é pulverizada sob alta pressão na câmara de secagem, gerando um spray de gotas minúsculas. Durante a queda – em contato com ar quente a 250 ºC – as gotículas perdem umidade e viram pó.
Qual é a forma natural dos líquidos?
No estado líquido o volume é definido e a forma é a do recipiente. Água na sua forma natural. ESTADO GASOSO - no estado gasoso a separação entre os átomos ou moléculas de uma substância é muito maior do que nos estados sólidos e líquidos, sendo praticamente nula a força de ligação entre estas partículas.