¿Quién no recuerda los 3 clásicos estados de la matera? Sólido, Líquido, y Gaseoso. Sin embargo, la materia tiene más estados, poco comunes. Estados que a nuestros profesores de química no les gusta indagar mucho. Los elementos y compuestos pueden cambiar de una fase a otra cuando una fuerza física está presente. Un ejemplo de fuerza física es la temperatura. Los estados de la materia cambian cuando la temperatura varía. Generalmente, cuando la temperatura aumenta, la materia se vuelve más activa. Primero, explicaremos brevemente los 3 básicos estados, y luego nos adentraremos a los demás.
En el estado sólido, las partículas están juntas y organizadas. En el líquido, las partículas están juntas pero desorganizadas. Y en el estado gaseoso, las partículas están esparcidas y, en consecuencia, desorganizadas.
Estado Plasmático
El plasma es un gas ionizado, que con suficiente energía permite que los electrones se separen de los átomos o moléculas, y permite que ambas especies, iones y electrones, coexistan. En efecto, el plasma es una nube de protones, neutrones y electrones, donde todos los electrones pueden liberarse de sus respectivos átomos, permitiéndole al plasma la habilidad de actuar como un todo, en lugar de actuar como un puñado de átomos.
El plasma es el estado más común del universo, abarcando más del 99% de nuestro universo visible. Por ejemplo, el plasma ocurre en nuestro sol y demás estrellas, en cuásares, en los destellos de rayos x de los púlsares, y en las supernovas. En la tierra, el plasma ocurre en la luz, las llamas, y las auroras.
Condensado de Bose-Einstein
El colapso de los átomos en un mismo estado cuántico, es conocido como el condensado de Bose-Einstein.
El condensado Bose-Einstein es un superfluido gaseoso formado por átomos enfriados a temperaturas cercanas a las del cero absoluto. Cuando los átomos se encuentran en esta situación el movimiento colapsa, por lo tanto, se encuentran congelados, en un mismo estado cuántico.
Superfluidos
Un superfluído puede ser un líquido o un gas, pero nunca un sólido. La transición a superfluído ocurre cuando todos los constituyentes del átomo empiezan a ocupar el mismo estado cuántico. Esto ocurre cuando los átomos están muy cerca, y se enfrían tanto que sus funciones cuánticas de onda empiezan a parecerse, y los átomos pierden su identidad, comportándose como un único superátomo, en lugar de un grupo de átomo. Es decir, tienen el mismo moméntum (cantidad lineal), por lo tanto si un átomo se mueve todos lo harán.
El estado vítreo es un sólido amorfo que muestra la transición de un vidrio cuando es calentado a un estado líquido. Las partículas no poseen una estructura ordenada. No tienen formas y caras bien definidas.
Condensado Fermiónico
El estado fermiónico es similar al condensado de Bose-Einstein, pero está compuesto de fermiones. El principio de exclusión de Pauli nos dice que los fermiones no pueden entrar a la fase en la los fermiones poseen el mismo estado cuántico; sin embargo, un par de fermiones pueden comportarse como un bosón, y por lo tanto, mucho de esos pares pueden entrar al mismo estado cuántico sin restricciones.
Plasma de Quark-gluon
En este estado los quarks son libres de moverse independientemente en un mar degluones. Este estado sólo puede producirse en aceleradores de partículas por décimas desegundos.
Singularidad Espaciotemporal
Este es un estado predicho por la relatividad general. Nos dice que en el centro de un agujero negro no existe ningún tipo de estado de la materia, no es un objeto material sino una propiedad del espacio-tiempo en un lugar.
Materia degenerada
El principio de exclusión de Pauli establece que dos fermiones no pueden tener el mismo estado cuántico, por lo tanto la presión aumenta. Un ejemplo es la degeneración de electrones, la cual es encontrada en las enanas blancas. En este estado los electrones permanecen unidos a los átomos, pero son capaces de transferirse a otros átomos contiguos. La degeneración de neutrones es común en las estrellas de neutrones. Cuando suficiente presión gravitacional es presente, es capaz de comprimir los átomos tan fuertemente, que los electrones están forzados a combinarse con los protones, mediante la inversa de la desintegración beta, como resultado hay una conglomeración superdensa de neutrones.
Estos son sólo uno de los pocos estados de la materia, y los más interesantes a mi parecer. Sin embargo, existen muchos otros estados.
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