Forut for Sin Tid
for Å lage en BEC, fysikere har å kjøle en diffus gass av atomer—rubidium, i den første vellykkede eksperiment—med noen få milliondeler av en Kelvin over absolutt null. Det er ingen enkel oppgave, og forskere vanligvis stole på to teknikker. Den første teknikken er laser kjøling, noe som innebærer streaming lasere fra seks retningene inn gassen. Et atom beveger seg mot en laser absorberer et foton og bremser ned. Da det frigjør et foton i tilfeldig retning., Over mange repetisjoner av absorpsjon og emisjon, prosessen reduserer hastighet av atomer, og derfor temperaturen.
Den andre metoden innebærer skimming av de varmeste atomer; det heter fordamping kjøling. I løpet av denne scenen, en magnetisk felle holder atomer og høyere energi atomer er tillatt å flykte, å senke den totale energi, og derfor temperatur, for eksempel.,
«Det er ikke nok tid til å utforske alle de interessante tingene systemet kan avsløre, sier Sandro Stringari, en teoretisk fysiker ved Universitetet i Trento, i Italia, som studier superfluids i BECs og andre materialer. Superfluids er i en fase av saken med null viskositet og null entropi, noe som betyr at de gjør overraskende ting, som å klatre sider av skipene der de er avholdt. Superfluid atferd har lenge vært assosiert med BECs, og Stringari forskning er erting ut hvor den ene begynner og den andre begynner. «Jeg tror ikke alt har blitt analysert ennå, sier Proukakis., «Det er mange av landegrenser.»
BECs ble født fra et brev. I 1924, Indiske fysikeren Satyendra Nath Bose skrev til Albert Einstein, dele sin innsikt om et eksisterende fysisk lov, som beskriver hvordan lys og materie samhandle. «Om en fullstendig fremmed for deg, jeg føler ikke noe å nøle på gjør en slik anmodning,» Bose skrev. «Vi er alle elevene om å profittere bare av undervisningen gjennom deres skrifter» (7).
I sitt brev, Bose utfordret avledning av loven, som brukte tradisjonelle statistiske metoder for å beskrive virkemåten til forskjellige partikler., Men lys er gjennomført av fotoner, som kan beskrives som partikler eller bølger. Bose beskrevet en ny tilnærming til å analysere partikler som fotoner. Inspirert, Einstein hjalp få Bose arbeid publisert. Deres samarbeid førte til et nytt verktøy—Bose–Einstein-statistikk—og prediksjon av nye materialer, Bose–Einstein kondenskjerner.
å Gjøre ting, som det viste seg, ville ta flere tiår. Det er hovedsakelig fordi det er vanskelig å oppnå så lave temperaturer. I 1937, fysikere oppdaget superfluidity i en isotop av helium kjølt ned til 2.,2 Kelvin, og mange fysikere hevdet at minst en del av en superfluid besto av BECs (8). Men andre forble skeptisk, og debatten fortsatte. På et 1993 møte på staten BEC forskning, noen fysikere selv hevdet at quantum kondenskjerner var i realiteten umulig å gjøre; at selv om teorien støttes deres eksistens, staten ville trenge uendelig tid til å danne seg.,
Det første tydelig demonstrasjon av en BEC dukket opp 2 år etter det møtet, i 1995, fra fysikere Carl Wieman og Eric Cornell på JILA (tidligere kjent som Joint Institute for Laboratorium Astrofysikk), en research institute ved University of Colorado, Boulder (9). Den første BEC består av en gass av rubidium atomer. «Som åpnet et nytt felt i kvantefysikken, sier Stringari. Innen et par måneder, fysikeren Wolfgang Ketterle, ved Massachusetts Institute of Technology, led oppnåelse av BEC i natrium., I 2001, Wieman, Cornell, og Ketterle delte nobelprisen i fysikk for sitt banebrytende arbeid.
Mer kondenskjerner følges. I 1998 forskere produsert en BEC i hydrogen. Siden da, fysikere har opprettet BECs ut av atomer av andre metaller, inkludert litium, kalium, cesium, kalsium, strontium, krom, og ytterbium. De har også bekreftet at «Det er ikke nok tid til å utforske alle de interessante tingene systemet kan avsløre.»—Sandro Stringarisuperfluid helium-4 har en BEC komponent, som var lenge hypotese.,
Fysikere fortsette å sondere BECs, sier Proukakis, fordi etter tiår av fin-tuning av sine metoder, eksperimenter tilbyr utmerket kontroll av materialet, og gjøre BECs krever utstyr som kan kjøpes uten å bryte et forskningslaboratorium budsjett. Den potensielle belønningen er stor: Kreative eksperimenter isolere de mest interessante fysikk, viser nye weirdness på quantum skala. «Du kan manipulere dem veldig godt, eksperimentelt, og isolere de mest interessante fysikk, sier Proukakis.