五つの状態の物質の中にすることができ、ボース-アインシュタイン凝縮物は、おそらく最も神秘的です。 気体、液体、固体、プラズマは何世紀にもわたってよく研究されており、ボース-アインシュタイン凝縮は1990年代まで実験室では作られていなかった。

ボース-アインシュタイン凝縮は絶対零度の毛の中に冷却された原子のグループである。 それらがその温度に達すると、原子はほとんど互いに相対的に動いていません。, その時点で、原子は一緒に凝集し始め、同じエネルギー状態に入ります。 それらは物理的な観点からは同一になり、グループ全体が単一の原子であるかのように振る舞い始めます。

ボース-アインシュタイン凝縮を作るには、拡散ガスの雲から始めます。 多くの実験はルビジウムの原子から始まります。 その後、原子からエネルギーを奪うためにビームを使用して、レーザーでそれを冷却します。 その後、それらをさらに冷却するために、科学者は蒸発冷却を使用する。, “Aでは、運動エネルギーが潜在的なエネルギーよりも大きい無秩序な状態から始まります”と、バッファロー大学の物理学教授であるXuedong Huは言いました。 “あなたはそれを冷やしますが、それは固体のような格子を形成しません。”

代わりに、原子は同じ量子状態に陥り、互いに区別することはできません。 その時点で、原子はボーズ-アインシュタイン統計と呼ばれるものに従い始め、これは通常、光子のようなあなたが離れて言うことができない粒子に適用さ,

理論&発見

ボース-アインシュタイン凝縮は、彼にちなんで命名された亜原子粒子であるボソンを発見したインドの物理学者Satyendra Nath Bose（1894-1974）によって理論的に初めて予測された。 Boseた統計的な問題を量子力学を送ってアイデアをアルバート-アインシュタイン. アインシュタイ 重要なこととして、アインシュタインは、ボースの数学（後にボース—アインシュタイン統計として知られる）が原子や光に適用できることを見た。,

二つが見つかったのは、通常、原子は特定のエネルギーを持たなければならないということでした—実際には量子力学の基礎の一つは、原子または他の亜原子粒子のエネルギーは任意であることができないということです。 これが、例えば電子が占有しなければならない離散的な”軌道”を持ち、ある軌道またはエネルギーレベルから別の軌道に落ちるときに特定の波長の光子 しかし、原子を絶対零度のbillionths以内に冷却し、いくつかの原子は同じエネルギーレベルに落ち始め、区別がつかなくなります。,

ボース-アインシュタイン凝縮物中の原子は”超原子”のように振る舞うのはそのためです。”離散原子を見る代わりに、それらがどこにあるかを測定しようとすると、より多くのぼやけた球が見えます。

その他の物質の状態はすべて、物理学者Wolfgang Pauliにちなんで命名されたPauli Exclusion Principleに従います。 パウリ（1900-1958）は、オーストリア生まれのスイスとアメリカの理論物理学者であり、量子の先駆者の一人でしたphysics.It 物質を構成する粒子の種類であるフェルミオンは、同一の量子状態にあることはできないと言います。, これは、二つの電子が同じ軌道内にあるとき、それらのスピンは反対でなければならないので、ゼロになる理由です。 それは、化学がそれが行うように機能する理由の一つであり、原子が同時に同じ空間を占有することができない理由の一つです。 ボース＝アインシュタイン凝縮はその規則を破る。

このような物質の状態が存在すべきであるという理論は言っていましたが、Eric A.CornellとCarl E.が1995年までそうではありませんでした。, コロラド州ボルダーにある共同天体物理研究所（JILA）のウィーマンとマサチューセッツ工科大学のウォルフガング-ケッターレは、2001年のノーベル物理学賞を受賞した。

2018年、国際宇宙ステーションでの実験で、ルビジウム原子の雲を絶対零度を超える十万分の一まで冷却し、宇宙でボース-アインシュタイン凝縮を生成した。 それはまだ人類がこれまでに作成した最も寒いものではありませんが、実験はまた、今、私たちが宇宙で知っている最も寒いオブジェクトの記録を保持