A Bose–Einstein-kondenzáció (BEK) bozonokból álló híg gáz állapotú anyag, mely le van hűtve az abszolút nulla fokhoz igen közeli hőmérsékletre. Ilyen körülmények között a bozonok nagy része a legalacsonyabb kvantumállapotot veszi fel, ahol a makroszkopikus kvantumjelenség figyelhető meg. Ez úgy állítható elő, hogy egy igen kis sűrűségű gázt lehűtenek, közel a normális légkör százezred részének sűrűségén, ultraalacsony hőmérsékleten. Ezt az állapotot először Albert Einstein és Satyendra Nath Bose jósolta meg 1924-25 körül.
Satyendra Nath Bose küldött egy tanulmányt Einsteinnek a fotonok kvantum statisztikájáról, a Planck-féle törvényből származtatva. Einsteinre nagy hatással volt a tanulmány, és lefordította angolból németre, majd ezt elküldte Bosének, hogy publikálja a Zeitschrift für Physik című német fizikai folyóiratban, amely le is közölte az írást. (Einstein kéziratáról azt hitték, hogy elveszett, de 2005-ben megtalálták a Leideni Egyetem könyvtárában).[1] Később Einstein kiterjesztette Bose elgondolását két másik tanulmányban.[2] Az együttműködés eredménye az úgynevezett Bose-gáz, a Bose–Einstein-statisztikából levezetve, mely egész spinnel rendelkező azonos részecskék statisztikai eloszlását írja le (ezeket most bozonnak hívjuk).
A bozonok, melyek közé a foton is tartozik, azonos részecskék esetén teljesen szimmetrikus, összetett kvantumállapotot alkotnak, ami miatt a Bose–Einstein-statisztikának engedelmeskednek. Einstein azt javasolta, hogy a bozon atomok igen alacsony hőmérsékletre történő lehűtésével azok egy a legalacsonyabban elérhető kvantumállapotba kerülnek, melynek eredményként az anyag egy új formája jön létre.
1938-ban Fritz London (1900–1954) amerikai fizikus javasolta, hogy a BEK-folyamatot szuperfolyékonyság létrehozására használják héliumatomoknál, valamint a szupravezetés létrehozására.[3][4] 1995-ben állította elő az első gázkondenzátumot Eric Allin Cornell és Carl Wieman a coloradói egyetemen, ahol gázállapotú rubídiumatomokat hűtöttek le 170 nanokelvinre.[5] Röviddel ezután Wolfgang Ketterle a MIT-nél demonstrálta a BEK fontos tulajdonságait. Ketterle, Cornell és Wieman 2001-ben Nobel-díjat kaptak munkásságukért.[6] Hamarosan – 2010-ben – sok izotópot kondenzáltak, és később molekulákat és fotonokat is.[7]
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
