aikaansa Edellä
Voit luoda BEC, fyysikot ovat jäähtyä diffuusi kaasun atomien—rubidium, että ensimmäinen onnistunut kokeilu—muutaman miljoonasosan Kelviniä absoluuttisen nollapisteen yläpuolella. Se ei ole helppo tehtävä, ja tutkijat luottavat tyypillisesti kahteen tekniikkaan. Ensimmäinen tekniikka on laserjäähdytys, jossa laserit virtaavat kuudesta suunnasta kaasuun. Laseria kohti liikkuva atomi absorboi fotonin ja hidastuu. Sitten se vapauttaa fotonin satunnaiseen suuntaan., Monien absorption ja emission toistojen aikana prosessi vähentää atomien nopeutta ja sitä kautta lämpötilaa.
toiseen menetelmään kuuluu lämpimimpien atomien skimmaaminen pois; sitä kutsutaan haihtumisjäähdytykseksi. Tämän vaiheen aikana, magneettinen ansa pitää atomit ja enemmän-energiaa atomit ovat sallittu paeta, alentaa yleistä energiaa, ja siksi lämpötila, näytteen.,
”Siellä ei ole tarpeeksi aikaa tutkia kaikkia mielenkiintoisia asioita järjestelmä voi paljastaa”, sanoo Sandro Stringari, teoreettinen fyysikko University of Trento, Italia, kuka tutkimukset superfluids vuonna BECs-ja muita materiaaleja. Superfluidit ovat aineen vaihe, jossa on nolla viskositeettia ja nolla entropiaa, eli ne tekevät yllättäviä asioita, kuten kiipeävät alusten sivuille, joissa niitä pidetään. Superfluid käyttäytyminen on ollut pitkään mukana BECs, ja Stringari tutkimus on tajunnut, missä yksi alkaa ja toinen alkaa. ”En usko, että kaikkea on vielä tutkittu”, Proukakis sanoo., ”Rajoja on paljon.”
BECs syntyi kirjeestä. Vuonna 1924, Intialainen fyysikko Satyendra Nath Bose kirjoitti Albert Einstein, jakaa hänen oivalluksia olemassa fyysinen laki, jossa kuvataan, miten valon ja aineen vuorovaikutuksessa. ”Vaikka olen teille täysin vieras, en epäröi esittää tällaista pyyntöä”, Bose kirjoitti. ”Olemme kaikki oppilaitasi, vaikka hyödymme vain opetuksistasi kirjoitustesi kautta” (7).
kirjeessään, Bose haastoi johtaminen lain, jossa käytettiin perinteisiä tilastollisia menetelmiä kuvaamaan käyttäytymistä eri hiukkasia., Valoa kuljettavat kuitenkin fotonit, joita voidaan kuvata hiukkasiksi tai aalloiksi. Bose kuvaili uutta lähestymistapaa fotonien kaltaisten hiukkasten analysointiin. Inspiroituneena Einstein auttoi saamaan Bosen teoksen julkaistuksi. Heidän yhteistyönsä ansiosta uusi työkalu—Bose–Einstein tilastot ja ennustaminen uusia materiaaleja, Bosen–Einsteinin kondensaatteja.
asioiden tekeminen, kuten kävi ilmi, kestäisi vuosikymmeniä. Se johtuu lähinnä siitä, että näin alhaisiin lämpötiloihin on vaikea päästä. Vuonna 1937 fyysikot löysivät superfluiditeetin heliumin isotoopista, joka jäähtyi 2: een.,2 Kelvin, ja monet fyysikot väittivät, että ainakin osa superfluid koostui BECs (8). Mutta toiset pysyivät skeptisinä, ja keskustelu jatkui. Klo 1993 pidetyssä kokouksessa valtion BEC tutkimusta, jotkut fyysikot jopa väitti, että quantum kondensaatteja, olivat käytännössä mahdotonta tehdä; että vaikka teoria tukee niiden olemassaolon, valtion olisi ääretön aikaa muodostaa.,
ensimmäinen yksiselitteinen osoitus BEC syntyi 2 vuotta tapaamisen jälkeen, vuonna 1995, mistä fyysikot Carl Wieman ja Eric Cornell klo JILA (aiemmin tunnettu nimellä Yhteinen Instituutti Astrofysiikan Laboratorio), research institute, University of Colorado, Boulder (9). Ensimmäinen BEC koostui rubidiumatomien kaasusta. ”Se avasi uuden alan kvanttifysiikassa”, Stringari sanoo. Muutamassa kuukaudessa Massachusettsin teknillisessä instituutissa työskentelevä fyysikko Wolfgang Ketterle johti becin saavuttamista natriumissa., Vuonna 2001 Wieman, Cornell ja Ketterle jakoivat Nobelin fysiikanpalkinnon uraauurtavasta työstään.
seurasi lisää lauhdutteita. Vuonna 1998 tutkijat valmistivat BECIN vetyyn. Koska sitten, fyysikot ovat luoneet BECs atomeista muiden metallien, kuten litium, kalium -, cesium -, kalsium, strontium, kromi, ja ytterbium. He ovat myös vahvistaneet, että ”ei ole tarpeeksi aikaa tutkia kaikkia mielenkiintoisia asioita järjestelmä voi paljastaa.”- Sandro Stringarisuperfluid helium-4: ssä on BEC-komponentti, kuten pitkään oletettiin.,
Fyysikot jatkaa koetin BECs, sanoo Proukakis, koska vuosikymmenten jälkeen hienosäätöä heidän menetelmät, kokeet tarjoavat erinomaisen ohjaus materiaalin, ja tehdä BECs edellyttää laitteita, jotka voi ostaa ilman rikkomatta research laboratory: n talousarviosta. Potentiaaliset palkkiot ovat suuret: luovat kokeet eristävät kiinnostavimman fysiikan, mikä osoittaa uutta outoutta kvanttiasteikolla. ”Niitä voi manipuloida hyvin, kokeellisesti ja eristää kiinnostavimman fysiikan”, Proukakis sanoo.