Kondensat Bosego-Einsteina

Autor: NIST/JILA/CU-Boulder — obraz NIST, domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=403804

Kondensat Bosego-Einsteina jest rzadkim stanem (lub fazą) materii, w którym duży procent bozony zapadają się do najniższego stanu kwantowego, umożliwiając obserwowanie efektów kwantowych w skali makroskopowej. W ten stan bozony zapadają się w warunkach skrajnie niskiej temperatury, bliskiej wartości zero absolutne .

Wykorzystywane przez Alberta Einsteina

Satyendra Nath Bose opracował metody statystyczne, później wykorzystane przez Alberta Einsteina , aby opisać zachowanie bezmasowych fotonów i masywnych atomów, a także innych bozonów. Ta „statystyka Bosego-Einsteina” opisuje zachowanie „gazu Bosego” złożonego z jednorodnych cząstek o spinie całkowitym (tj. bozonów). Po schłodzeniu do ekstremalnie niskich temperatur, statystyki Bosego-Einsteina przewidują, że cząstki w gazie bosym zapadną się do najniższego dostępnego stanu kwantowego, tworząc nową formę materii, zwaną nadciekłą. Jest to specyficzna forma ​ kondensacja który ma specjalne właściwości.

Odkrycia kondensatu Bosego-Einsteina

Kondensaty te zaobserwowano w ciekłym helu-4 w latach 30. XX wieku, a późniejsze badania doprowadziły do ​​wielu innych odkryć kondensatów Bosego-Einsteina. Warto zauważyć, że teoria nadprzewodnictwa BCS przewidywała, że ​​fermiony mogą łączyć się ze sobą, tworząc pary Coopera, które zachowywałyby się jak bozony, a te pary Coopera wykazywałyby właściwości podobne do kondensatu Bosego-Einsteina. To właśnie doprowadziło do odkrycia stanu nadciekłego ciekłego helu-3, ostatecznie nagrodzonego w 1996 roku Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki.

Kondensaty Bosego-Einsteina, w najczystszej postaci, obserwowane eksperymentalnie przez Erica Cornella i Carla Wiemana na University of Colorado w Boulder w 1995 roku, za co otrzymali Nagroda Nobla .

Znany również jako: nadciekły