El condensado de Bose-Einstein — III

Tras las entregas:

El condensado de Bose-Einstein — I  donde se introdujo el concepto de longitud de onda de de Broglie como aproximación al «tamaño» de una partícula cuántica y se discutió el significado general de partícula en este contexto

y

El condensado de Bose-Einstein — II  donde hicimos un resumen del significado y utilidad del principio (teorema) de indeterminación de Heisenberg y su relación con la longitud de onda de de Broglie.

Continuamos nuestro camino hacia la definición de los condensados de Bose-Einstein tratando el tema de bosones y fermiones.  Esta clasificación de las partículas, que ya hemos tratado varias veces en el blog, es esencial para lo que queda por venir en esta serie de entradas.

Si te aburres en 3 dimensiones, pasa a 2. Los anyones.

La naturaleza es brutalmente asombrosa  y sorprendente y una de las mayores sorpresas es la riqueza de comportamientos que presenta en dos dimensiones y que no vemos en nuestras tres dimensiones usuales.  Aclaremos que aquí estamos hablando de dimensiones espaciales, el tiempo sigue estando ahí pero por ahora nos interesan solo las relacionadas con el espacio.

En esta entrada vamos a introducir un concepto poco conocido pero muy interesante, y es la definición de una nueva clase de partículas que se llaman anyones.

Bosones y Fermiones esos famosos desconocidos

Reproducimos aquí la entrada que Ciencia Kanija nos publicó el 28 de Julio.

Muchas veces leemos en los textos divulgativos que las partículas son fermiones o bosones y que eso es muy importante.  Principalmente porque los fermiones satisfacen el principio de Exclusión de Pauli y los bosones no.  Es decir, dos o más fermiones no pueden estar en el mismo estado y sin embargo los bosones si pueden.

Esto da lugar a curiosos fenómenos y determinantes fenómenos que configuran la forma de comportarse de nuestro universo.  Por decir algo el principio de exclusión de Pauli controla como se llenan los orbitales atómicos, lo cual determina la química en alto grado.  Y para los bosones, que pueden estar todos en el mismo estado, permite que haya cosas como los condensados de Einstein-Bose.

En esta entrada lo único que nos proponemos es clarificar qué es un fermión y qué es un bosón y explicar de dónde sale el principio de exclusión de Pauli.  Y para hacer eso lo primero que tenemos que hacer es explicar un poco qué es el espín de una partícula.