Bozė-Einšteino kondensatas
Bozės-Einšteino kondensatas (BEC) - tai, kas nutinka praskiestoms dujoms, kai jos tampa labai šaltos, artimos absoliučiam nuliui (0 K, kas atitinka -273 °C arba -459,67 °F). Jis susidaro, kai jį sudarančios dalelės turi labai mažą energiją. Tik bozonai gali sudaryti Bozės-Einšteino kondensatą. Dujų tankis yra labai mažas, maždaug šimtąją tūkstantąją įprasto oro tankio dalį.
Bozės-Einšteino kondensatas yra būsenos pokytis. Kai materija yra BEC būsenos, jos klampumas yra lygus nuliui. Superskystumas ir superlaidumas yra glaudžiai susiję su BEC materijos būsena.
Teorija
Dalelės turi energijos. Jos gali turėti daug energijos ir pašėlusiai šokinėti kaip dujose, turėti mažiau energijos ir tekėti kaip skystyje arba turėti dar mažiau energijos kaip kietajame kūne. Jei iš dalelės atimsime pakankamai energijos, gausime mažiausią arba mažiausią įmanomą energijos kiekį. Tai yra Bozės-Einšteino kondensatas. Dėl to visos dalelės tampa visiškai vienodos ir, užuot atsitiktinai šokinėjusios įvairiomis kryptimis, jos visos šokinėja aukštyn ir žemyn visiškai vienodai, sudarydamos vadinamąją milžinišką materijos bangą.
Istorija
Bose-Einšteino kondensatą 1924-25 m. pirmą kartą pasiūlė Satjendra Natas Bose ir Albertas Einšteinas. Po septyniasdešimties metų jo egzistavimas buvo įrodytas. 1995 m. Erikas Kornelis ir Karlas Viemanas Kolorado universitete sukūrė pirmąjį Bozės-Einšteino kondensatą. Korneliui, Wiemanui ir Wolfgangui Ketterle'iui iš Masačusetso technologijos instituto (MIT) buvo paskirta 2001 m. Nobelio fizikos premija.
Eksperimentai
Paprastai, norėdami ką nors pakankamai atšaldyti, kad susidarytų Bozės-Einšteino kondensatas, pirmiausia turite bozoną įkalinti magnetais, o tada, atšokdami nuo jų lazeriais, atimti visą jų energiją (lazerinis aušinimas). Tai vis tiek neleidžia pasiekti pakankamo šalčio. Kai kurios dalelės vis dar daug šokinės, ir tik kai kurios iš jų gražiai gulės. Tada magnetinis laukas po truputį mažinamas, kad greičiau šokinėjančios dalelės išeitų. Taip viduje lieka tik šalčiausi ir lėčiausi atomai.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra Bozės-Einšteino kondensatas?
Atsakymas: Bozės-Einšteino kondensatas - tai materijos būsena, kuri atsiranda, kai praskiestos dujos tampa labai šaltos, artimos absoliučiam nuliui, o jas sudarančios dalelės turi labai mažą energiją. Tik bozonai gali sudaryti Bozės-Einšteino kondensatą.
Klausimas: Kokioje temperatūroje susidaro Bozės-Einšteino kondensatas?
A: Bozės-Einšteino kondensatas susidaro, kai praskiestos dujos tampa labai šaltos, artimos absoliučiam nuliui, t. y. -273,15 °C arba -459,67 °F.
K: Kokių tipų dalelės gali sudaryti Bozės-Einšteino kondensatą?
A: Tik bozonai gali sudaryti Bozės-Einšteino kondensatą.
K: Koks yra Bozės-Einšteino kondensato tankis?
A: Bozės-Einšteino kondensato tankis yra maždaug viena šimtatūkstantoji įprasto oro tankio dalis.
K: Ar Bozės-Einšteino kondensatas yra būsenos pokytis?
A: Taip, Bozės-Einšteino kondensatas yra būsenos pokytis.
K: Koks yra BEC būsenos medžiagos klampumas?
A: Kai materija yra BEC būsenos, jos klampumas yra lygus nuliui.
Klausimas: Koks ryšys tarp supertekamumo, superlaidumo ir materijos BEC būsenos?
A.: Tiek superskystumas, tiek superlaidumas yra glaudžiai susiję su BEC būsenos materija.
