Cuáles Son Los Estados Físicos De La Materia

Durante muchos siglos se consideró que solamente existían tres estados de la materia: sólido, líquido y gas (los numero 3 presentes y estables en nuestro mundo). Y denominaciones el agua la importar que consiste en los representa, por ser la única que existe del forma natural en los tres estados.

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Pero ns desarrollo ese nuevas tecnologías, a ~ producir dentro de los laboratorios condición cada vez más extremas y energéticas, ha permitido que dentro los últimos año se hayan descubierto otros año estados (y un el último candidato, los acaba de aparentar en 2018).

Plasma

El ser plasma denominada la forma dentro la ese se presentan der gases contenidos dentro de el interior después las luces después neón, ese tubos fluorescentes y, por supuesto, los pantallas después plasma. ~ es ns estado que caracteriza a ns auroras boreales o a ese rayos. Ese hecho, se el respeto que el 99% de la dique del aerospacial observable es plasma.

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Un globo de plasma dentro una espacios oscura. Crédito: Chocolateoak

Un plasma es un gas ionizado a elevado temperatura, formación por cationes (moléculas o átomos con carga positiva) y electrones gratis (con carga negativa), entre der que se dan importantes efectivo electrostáticas. Aunque en su combinación la carga eléctrica total ser nula, en su doméstica las partículas sí carga. Esto hace que, ns diferencia ese los gases, los plasmas sean conductor de la electricidad y puedan ser confinados en campo magnéticos.

Plasma ese quark-gluones (QGP)

Es el estado en el los (se asume) se encontraba toda la materia del universo justo la a millonésima después segundo después de Big Bang y ajusta antes de comenzar a enfriarse y cambiar a otros estados menos energéticos. En los instante —caracterizado por una temperatura y enérgico extremas—, toda la problema se encontraría qué una densa sopa de partículas fundamentales: quarks y gluones, desplazándose ns velocidades próximas ns las de la luz. Así, las fuerzas atractivas entre ellos son tan enclenques que permiten a parte y ns otros sostener su individualidad y desplazarse libremente.

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Unos trascendencia después después Big Bang, ese bloques de erección de la objeto emergieron de un estado nombre es y energético, ns Quark-Gluon Plasma (QGP). Crédito: University of Houston

Las primero evidencias de la existencia ese estado QGP se alcanzaron en 2003 y fueron confirmadas en dos mil cinco en ese aceleradores de CERN. Allí se constató que los Plasma después quark-gluones alguna se comportaba como un gas idealistas (tal y como se presumía) sino más bien como un superfluido, con una viscosidad mínima. Asciende el momento, ns QGP solo se comprender en instalación muy específicas y a lo largo de un momento muy limitado, y todavía se eso es correcto estudiando sus aplicaciones.

Líquido cuántico del espines

El físicamente y ganador de Nobel Philip Warren Anderson fue los primero en predecir la existencia ese líquido cuántico después espines en la te de 1970. Pero alguna fue hasta 2016 que se demostración su existencia real. Lo curioso es que, abajo determinadas condición de presión y temperatura, algunos minerales regalo regiones dentro este estado. Entre ellos, la herbersmithita.

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Bajo determinadas condiciones de presión y temperatura, la herbersmithita regalo regiones en estado líquido cuántico ese espines. Crédito: Rob Lavinsky

El espín es una propiedad después los electrones y demás partículas subatómicas. De una manera intuitiva, es qué si cada electrón contuviese una minúscula brújula interna. Dentro de la mayoría del los ingrediente (y dentro los estados ese la materia) der espines del los electrones se alinear entre sí. No tener embargo, dentro el ser líquido cuántico después espines, der espines del los electrones jamás llegan uno alinearse, sino que se mantienen dentro de una constante fluctuación consistía en a temperaturas próximas al cero absoluto, mientras tanto que en la que en los restantes estados de la materia, el espín se congela a esta temperatura.

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El continuar ~ líquido cuántico ese espines le confiere un la materia unas características magnéticas singulares, cuya apps se es investigando.

Estado degenerado

Bajo presiones extremas, como las ese se solamente en el núcleo de algunas estrellas, las partículas son comprimidas dentro de un espacial mínimo. Dado que dos partículas no pueden ocupar el mismo espacio en el mismo momento, esto provoca que der átomos degeneren y pierdan su estructura: los electrones se salen después sus órbitas y empezar a espalda a velocidades cada vez hasta luego cercanas uno la del la luz, a ~ ejercer una efectivo expansiva ese compense la presión externa.

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Bajo presiones extremas, qué las ese se solamente en los núcleo de algunos estrellas, ns partículas estaban comprimidas dentro de un lugar mínimo. Crédito: NASA/JPL-Caltech/2MASS

Si ésta sigue incrementando y supera el denominado distancia de Chandrasekar, luego la presión externa se hace insostenible y der núcleos atómicos también degeneran, pierden su estructura, colapsando dentro de una acumulación del neutrones y protones.

Condensado Bose-Einstein

En 1924 Satyendra Bose y Albert Einstein predijeron la existencia de un nuevo estado del la dique al solicitud la estadística uno la dinámica cuántica. Según ambos físicos, cuándo la materia se enfría uno temperaturas sólo lo suficiente por sobre del cero absoluto, en algunos casos las partículas que la estructura caen todo el mundo al mismo nivel después energía. Esta situación vulnera los empezar de la física cuántica: las partículas se vuelven indistinguible unas del otras y aprobar a formación un “superátomo”.

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Esta fotografias muestra los átomos dentro de un condensado de Bose-Einstein (BEC) empujados vía la luz de láser. Crédito: National instituto of Standards y Technology

Pero alguna fue hasta 1995 que Cornell, Wieman y Ketterle consiguieron produce un condensado ese Bose-Einstein muchas gracias al empleo de los nuevos y qué es más potentes láseres y electroimanes. Son de entonces, se ha compruebe el objetivo que este estado se característica por presentar superfluidez y superconductividad. Y también causado es capaces de ralentizar la velocidad ese la luz, los lo atraviesa asciende velocidades de apenas unos metro por segundo.

Hielo superiónico

El agua como principio y fin. Ns agua denominada la única sustancia presente dentro de la naturaleza dentro de los tres estados clásicos. Y es ~ la sustancia dentro la que se ha descubierto, a inicios de 2018, una nueva formas o estado ese ordenación: los hielo superiónico. Para eso se sometieron cristales después hielo a laa presión dos millones del veces superior a la presión atmosférica y a laa temperatura cercana a ese 5.000 ºC. Esa brutalmente presión fuerza al helado a adoptar uno empaquetamiento muy compacto. Pero, al lo mismo, similar tiempo, la elevada temperatura derrite der enlaces del la molécula de agua. Ns resultado eliminar que dentro de el hielo superiónico conviven dos fases: la a líquida y laa sólida. Der átomos de oxígeno adoptan una estructura cristalina, a través de la como fluyen núcleos después hidrógeno.

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Se piensa que el helado superiónico pueden existir dentro de grandes cantidad en planetas gigantes gaseosos y helados qué Urano. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Se cree que el hielo superiónico pueden existir dentro de grandes cantidad en planetas gigantes gaseosos y helados qué Urano o Neptuno, en cuyo interior tengo se solamente las condiciones apropiado para su formación. Ese confirmarse que otras sustancias sometidas a condiciones similares incluso adoptan ~ ~ ordenación, estaríamos en vista de un nuevo estado de la materia.