물질 상태:Bose-Einstein 응축수

물질에있을 수있는 5 가지 상태 중 Bose-Einstein 응축수는 아마도 가장 신비 롭습니다. 가스,액체,고체 및 플라즈마이 십년간 동안 공부하지 않을 경우,수세기 동안;Bose-Einstein 응축액 생성되지 않은 실험실에서 1990 년대까지.

보즈-아인슈타인 응축가 그룹의 원자로 냉각에 머리의 절대적이다. 그들이 그 온도에 도달하면 원자들은 서로 상대적으로 거의 움직이지 않는다;그들은 그렇게 할 자유 에너지가 거의 없다., 그 시점에서 원자들은 서로 뭉치기 시작하여 동일한 에너지 상태로 들어갑니다. 그것들은 물리적 인 관점에서 동일 해지고 전체 그룹은 마치 단일 원자 인 것처럼 행동하기 시작합니다.

Bose-Einstein 응축수를 만들려면 확산 가스 구름으로 시작합니다. 많은 실험은 루비듐의 원자로 시작됩니다. 그런 다음 광선을 사용하여 원자에서 에너지를 빼앗아 레이저로 냉각시킵니다. 그 후,더 냉각시키기 위해 과학자들은 증발 냉각을 사용합니다., 버팔로 대학의 물리학 교수 인 서동 후(Xuedong Hu)는”a 를 사용하면 운동 에너지가 잠재적 인 에너지보다 큰 무질서한 상태에서 시작합니다. “당신은 그것을 식히지 만 고체와 같은 격자를 형성하지는 않습니다.”

대신 원자는 동일한 양자 상태에 빠지며 서로 구별 될 수 없습니다. 해당 지점에서 원자를 시작 순종하는 것은 무엇이라고 보즈-아인슈타인 통계는 일반적으로 적용하는 입자는 당신에게 말할 수 없어,같은 광자.,

이론&발견

보즈-아인슈타인 응축액었던 첫 번째 예측 이론적으로 Satyendra Nath Bose(1894-1974),인도 물리학자들은 또한 발견은 아원자 입자라는 그를 위해,보존. Bose 는 양자 역학의 통계적 문제를 연구하고 있었고 그의 아이디어를 Albert Einstein 에게 보냈습니다. 아인슈타인은 그들이 출판되기에 충분히 중요하다고 생각했습니다. 으로 중요한 것은,아인슈타인 보다는 보스의 수학 후로 알려진 보즈-아인슈타인 통계에 적용할 수 있는 원자뿐만 아니라 빛입니다.,

두 발견되었는 일반적으로,원자가 특정 에너지 사실은 하나의 기초 양자역학의는 에너지의 원자나 아원자 입자 수 없습 임의로 지정되었습니다. 이런 이유 전자,예를 들어,이산”궤도”그들이 점유하며 왜 그들은 광양자의 특정 파장이 그들이 떨어질 때에 하나 궤도,또는 에너지 레벨,니다. 하지만 멋진 원자 내에서 환경에 다양한 사운드가 장착 정도의 절대적인 영점 및 몇 가지 원자로 동일한 에너지 레벨,되고 구별할 수 없습니다., Bose-Einstein 응축수의 원자가”슈퍼 원자”처럼 행동하는 이유입니다.”그들이 어디에 있는지 측정하려고 할 때,이산 원자를 보는 대신 퍼지 볼을 더 많이 보게됩니다.

물질의 다른 상태는 모두 물리학 자 볼프강 파울리의 이름을 딴 파울리 배제 원칙을 따른다. Pauli(1900-1958)오스트리아-태어난 스위스 및 미국인 이론 물리학의 개척자의 양자 물리학이다.그것이 말하는 페르미온—의 종류는 입자는 문제할 수 없에서 동일한 양자니다., 이것은 두 개의 전자가 같은 궤도에있을 때,그들의 스핀이 반대가되어야하므로 0 까지 더해지는 이유입니다. 는 이유 중 하나입학 수행하는 방식으로 작동하고 이유 중 하나는 원자할 수 없을 차지한 공간에서 동일한 시간입니다. 보스-아인슈타인 응축수는 그 규칙을 어긴다.

도는 이론들은 미국의 문제가 존재하지 않았다면 1995 년까지 Eric A. 코넬 Carl E., Wieman,모두의 공동 연구소 실험실을 위한 천체 물리학(JILA)에서 콜로라도 주 볼더,볼프강 Ketterle,의 메사츄세스 공과대학의 기술 관리를 위해,그들이 가지고 2001 년 노벨 물리학상을 수상했다.

월에 2018 년,실험을 타고 국제우주정거장 냉각 구름의 루비듐 원자들을 백만분의 정도는 위의 절대적인 영을 생산,보즈-아인슈타인 응축에서는 공간입니다. 실험 또는 이제 대한 기록을 보유하고 추운 객체를 우리가 알고 있는 공간에서는 아니지만 아직 가장 추한 것은 인류가 만들어집니다.

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