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El condensado de Bose-Einstein — VII

satyendra-nath-boseRetomamos la serie de entradas sobre el condensado de Bose-Einstein.  En esta entrada vamos a describir el trabajo del propio Bose y la extensión de Einstein.  Veremos como el físico alemán enseguida vio la curiosidad que lleva al concepto de condensado.

Las entradas anteriores se pueden dividir en dos bloques.

Explicación de las idea del condensado en términos actuales:

El condensado de Bose-Einstein–I

El condensado de Bose-Einstein–II

El condensado de Bose-Einstein–III

El condensado de Bose-Einstein–IV

Recorrido histórico de las ideas que conducen al condensado:

El condensado de Bose-Einstein–V

El condensado de Bose-Einstein–VI

¿Continuamos?

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Teoría cinética de los gases ideales

Cuando nos enfrentamos a describir un sistema físico lo primero es hacerlo usando las variables que denominamos macroscópicas. Éstas son las que podemos medir con nuestros aparatos sin considerar la estructura interna del sistema, es decir, cuando nos da igual que esté compuesto de átomos o moléculas. Algunas variables termodinámicas son la presión, el volumen, la temperatura, etc.  Lo que hace la termodinámica es encontrar relaciones (empíricas) entre estas variables, las cuales serán ciertas tanto si nuestros sistemas están constituidos por átomos o moléculas como si no lo están. De ahí podemos ver por qué Einstein dijo que :

Una teoría física es tanto más grandiosa cuanto mayor es la simplicidad de sus premisas, más diferentes los tipos de cosas que relaciona y más extenso su rango de aplicabilidad.  Por ello, la termodinámica clásica me ha impresionado profundamente y estoy convencido de que es la única teoría física de contenido universal que, dentro del marco de aplicabilidad de sus conceptos básicos, nunca será derrotada…

Pero dado que sabemos que los sistemas están compuestos por átomos y moléculas es lógico intentar deducir las leyes macroscópicas y empíricas de la termodinámica a partir del comportamiento dinámico de sus constituyentes elementales.  Esto es justo lo que hace la mecánica estadística y dentro de ésta vamos a hablar, en esta entrada, de la teoría cinética de los gases.

Así que recordemos, las propiedades macroscópicas observables de un sistema son un fiel reflejo de las características microscópicas del mismo. Conocidas las leyes microscópicas podremos deducir las leyes de la termodinámica.

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