先に自分の時間

BECを作成するには、物理学者は、原子の拡散ガス—ルビジウム—を、その最初の成功した実験では、絶対零度を超えるケルビンの数百万分の内に冷却する必要があります。 それは簡単な作業ではなく、研究者は通常、二つの技術に依存しています。 最初の技術はレーザー冷却であり、これは六方向からガスにレーザーを流すことを含む。 レーザーに向かって移動する原子は光子を吸収し、減速する。 その後、ランダムな方向に光子を放出します。, 吸収および放出の多くの繰り返しにわたって、このプロセスは原子の速度、したがって温度を低下させる。

第二の方法は、最も暖かい原子をスキミングすることを含みます。 この段階では、磁気トラップが原子を保持し、より高エネルギーの原子が脱出することが許され、試料の全体的なエネルギー、したがって温度が低下する。,

“システムが明らかにすることができるすべての興味深いものを探求するのに十分な時間がありません”と、BECsや他の材料で超流動を研究するイタリアのトレント大学の理論物理学者であるSandro Stringari氏は述べています。 超流動はゼロ粘度とゼロエントロピーを持つ物質の相ですつまり、彼らが保持されている容器の側面を登るなど、驚くべきことをすることを意味しま 超流動の振る舞いは長い間BECsと関連しており、Stringariの研究はどこから始まり、どこから始まるのかをいじっています。 “私はまだすべてがプローブされているとは思わない”とProukakis氏は述べています。, “フロンティアがたくさんあります。”

BECsは手紙から生まれました。 1924年、インドの物理学者Satyendra Nath BoseはAlbert Einsteinに手紙を書き、光と物質がどのように相互作用するかを記述する既存の物理法則についての洞察を共有しました。 “あなたには完全な見知らぬ人ですが、私はそのような要求をすることに躊躇を感じません”とボーズは書いています。 “我々は全ての生徒が利益を得るだけでお教えをお書”(7).

彼の手紙の中で、ボーズは異なる粒子の振る舞いを記述するために伝統的な統計的手法を使用した法律の導出に挑戦しました。, しかし、光は光子によって運ばれ、それは粒子または波として記述することができる。 Boseは光子のような粒子を分析する新しいアプローチを説明しました。 アインシュタインはボーズの作品を出版するのを助けた。 その連携の新たなツール—ボース–アインシュタインにおける統計とその予測に新素材のボース–アインシュタイン凝縮.

それが判明したように、ものを作るには数十年かかるでしょう。 それは主に、このような低温を達成することの難しさのためです。 1937年、物理学者はヘリウム2に冷却された同位体の中で超流動を発見した。,2ケルビン、および多くの物理学者は、超流動の少なくとも一部はBec(8)で構成されていると主張した。 しかし、他の人たちは懐疑的なままであり、議論は続いた。 BEC研究の状態に関する1993年の会議で、一部の物理学者は、量子凝縮物を作ることは事実上不可能であり、理論がその存在を支持しているにもかかわらず、状態が形成されるまでに無限の時間が必要であると主張した。,

BECの最初の明確なデモンストレーションは、その会議の2年後の1995年に、コロラド大学ボルダー校の研究所であるjila（以前はJoint Institute for Laboratory Astrophysicsとして知られていた）の物理学者Carl WiemanとEric Cornellによって9番目に明らかになった。 最初のBECはルビジウム原子からなるガスからなっていた。 “これにより、量子物理学の新しい分野が開かれました”とStringari氏は言います。 数ヶ月以内に、マサチューセッツ工科大学の物理学者Wolfgang Ketterleは、ナトリウムのBECの達成を導いた。, 2001年、ウィーマン、コーネル、ケッタールは画期的な業績によりノーベル物理学賞を受賞した。

より多くの凝縮物が続いた。 1998年には、水素中のBECが生成された。 それ以来、物理学者は、リチウム、カリウム、セシウム、カルシウム、ストロンチウム、クロム、イッテルビウムを含む他の金属の原子からBecを作成しました。 彼らが確認されるとともに”あな時間をすべての興味深いことを明らかにする。”-Sandro Stringarisuperfluid helium-4は、長い間仮説されていたように、BEC成分を持っています。,

物理学者はBecを調べ続けている、とProukakisは言う、なぜなら彼らの方法を微調整する数十年後、実験は材料の優れた制御を提供し、Becを作るには研究所の予算を壊すことなく購入できる装置が必要であるからである。 潜在的な報酬は高いです：創造的な実験は、量子スケールで新しい奇妙さを示す、最も興味深い物理学を分離します。 “あなたはそれらを非常にうまく、実験的に操作し、最も興味深い物理学を分離することができます”とProukakis氏は言います。