Quinto estado físico da matéria? Como assim?

Por:Francine Coelho Darós - Módulo II - Física

O que aprendemos até o ensino fundamental é que existem 3 estados físicos da matéria, sólido, líquido e gasoso, porém a ciência como sempre vai mais longe. Hoje sabemos que temos um quarto elemento que é o plasma, já bem conhecido, porém existe um quinto elemento chamado Condensado Bose-Einstein, previsto pelos físicos Satvendra Nath Bose e claro Albert Einstein, e aprimorado por cientistas atuais.

Essa fase da matéria é formada por bosões (partículas que não se movem sozinhas, adotando o movimento das outras ao seu redor) a uma temperatura muito próxima ao zero absoluto (0 ºK ou -273,15 ºC), vibrando com a mesma energia e direção, se comportando como um único superátomo.
As partículas trocam de identidade incorporando-se uma nas outras, interagidas entre si. Assim uma grande fração de átomos atinge o mais baixo estado quântico, podendo então, ser observado macroscópicamente. Fazendo com que os cientistas acreditem que á muitos outros mistérios e surpresas no mundo gelado próximo do zero absoluto.

Para se obter o condensado de Bose-einstein é preciso resfriar um gás de elemento alcalino a temperatura próximo ao zero absoluto. No começo usado o sódio (grupo 1 da tabela periódica), mas por mostrar complicações a um processo tão delicado, foi substituido pelo gás de rubídio (Rb) que se tornou mais flexível a condensação.
Primeiro os cientistas atuais criaram uma condição de vácuo numa câmera, deixando somente o elemento rubídio a uma pressão forte o bastante para torná-lo em estado gasoso e temperatura ambiente.
Em seguida, usaram três pares de lasers de diodo, preparados em sentidos opostos mas dirigidos a um mesmo ponto onde se encontra um campo magnético. Em seguida, em torno de 1 bilhão de átomos de rubídio é aprisionado e resfriado a uma temperatura de cerca de 140 microkelvin.
Por fim, os milhares de átomos de rubídio são transferidos a um campo magnético, realizando o resfriamento evaporativo, removendo os átomos mais quentes aplicando radiofrequência e reduzindo mais ainda a temperatura. Após 22 segundos em média, é criado o condensado que possui de 10 a 100 mil átomos à uma temperatura de 180 nanokelvin.

Os estados sólido, líquido, gasoso e plasma, são ligados ao movimento de átomos e moléculas, onde define-se a temperatura, logo, quanto mais se mexem mais alta ela fica, obviamente, quanto menos se movem, mais baixa é sua temperatura.
No quinto estado da matéria, a organização é chegada ao extremo, já que no condensado as partículas movem-se coordenadamentes em uma mesma direção e velocidades idênticas.
Importante frisar que em um gás clássico com temperatura ambiente, os átomos se movem desordenadamente, colidindo-se entre si e entre as paredes do recipiente onde se encontram.

Acredita-se que o Condensado de Bose-Einstein pode vir a ser usado em
mecânica estatística, matéria condensada, física nuclear como provável utilidade nos campos da computação quântica ou novas formas de lasers. Informações poderiam então serem transmitidas por pulsos de luz,
transformadas em matéria para serem processadas e finalmente
retransmitidas como luz.

bp0.blogger.com/.../Bose_Einstein_condensate