Բոզե-Այնշտայնի կոնդենսատ
From Wikipedia, the free encyclopedia
Բոզե-Այնշտայնի կոնդենսատ, նյութի ագրեգատային վիճակ, որն ի հայտ է գալիս թույլ փոխազդող բոզոնային գազում, բացարձակ զրոյին մոտ ջերմաստիճաններում[1]։ Նման պայմաններում բոզոնների մեծ մասը զբաղեցնում է ամենացածր քվանտային վիճակը, և քվանտային երևույթներն սկսում են ի հայտ գալ նաև մակրոսկոպիկ մասշտաբներում։ Այդպիսի երևույթները կոչվում են մակրոսկոպիկ քվանտային երևույթներ։
Նյութի այս ագրեգատային վիճակը 1924-1925 թթ. կանխատեսել են Շատենդրանատ Բոզեն և Ալբերտ Այնշտայնը։ Լույսի քվանտի` ֆոտոնի քվանտային վիճակների մասին իր հոդվածը Բոզեն ուղարկեց Այնշտայնին։ Վերջինս, տպավորված, թարգմանեց այն անգլերենից գերմաներեն և երաշխավորեց «Zeitschrift für Physik» ամսագրին հրատարակության համար (մինչ այդ տարբեր ամսագրեր մերժում էին հրատարակել Բոզեի հոդվածը՝ սխալ համարելով դրանում արտահայտված գաղափարները)։ Հետագայում նյութի մասնիկների (նյութի) մասին Բոզեի գաղափարները Այնշտայնը զարգացրեց երկու այլ հոդվածներում[2]։ Բոզեի և Այնշտայնի աշխատանքների արդյունքում մշակվեց Բոզեի գազի տեսությունը, որը հիմքում ամբողջ սպինով նույնական մասնիկների (բոզոնների) վարքը նկարագրող Բոզե-Այնշտայնի վիճակագրությունն է։ Բոզոնները, որոնց շարքում են դասվում նաև ֆոտոնը ( սպին) և որոշ ատոմներ, ինչպես օրինակ հելիում-4-ը կարող են միաժամանակ գտնվել միևնույն քվանտային վիճակում։ Այնշտայնը ցույց տվեց, որ շատ ցածր ջերմաստիճաններում սառեցման ենթարկվելով՝ բոզոնային ատոմները «հավաքվում են» («կոնդենսացվում են») ամենացածր հնարավոր քվանտային վիճակում՝ ձևավորելով նյութի նոր վիճակ։ Ներքին ազատության աստիճաններ չունեցող, չփոխազդող մասնիկներից բաղկացած համասեռ եռաչափ գազի համար այդ երևույթն ի հայտ է գալիս որոշակի կրիտիկական ջերմաստիճանում, որը տրվում է
արտահայտությամբ, որտեղ նշանակումները հետևյալն են՝
-
- կրիտիկական ջերմաստիճան - մասնիկների խտություն - բոզոնի զանգված - Պլանկի հաստատուն - Բոլցմանի հաստատուն - Ռեմանի ձետա-ֆունկցիան,
1938 թ. Ֆրից Լոնդոնը -ի գերհոսունության և գերհաղորդականության համար որպես մեխանիզմ առաջարկեց Բոզե-Այնշտայնի կոնդենսատը (ԲԱԿ)[3][4]։
1995 թ. Էրիկ Կոռնելը և Կառլ Վիմանը Բոուլդերի Կոլորադոյի համալսարանի լաբորատորիաներից մեկում առաջին անգամ ստացան կոնդենսատը՝ օգտագործելով մինչև 170 նանոկելվին (նԿ) ջերմաստիճան սառեցված ռուբիդիումի ատոմների գազ[5] Կ)։ Այդ հայտնագործության համար Կոռնելը, Վիմանը և Վոլֆգանգ Քեթերլեն (Մասաչուսեթսի Տեխնոլոգիական համալսարանից) 2001 թ. ստացան Նոբելյան մրցանակ ֆիզիկա[6]։ 2010 թ. նոյեմբերին ստացվեց առաջին ֆոտոնային ԲԱԿը[7]։