Bose-Einstein-kondenzáció
(Bose-Einstein-kondenzátum)
Nagy számú bozonból álló makroszkopikus rendszerekben, elegendően alacsony hőmérséklet mellett megfigyelhető jelenség, amikor a részecskék jelentős hányada a legalacsonyabb energiájú kvantumállapotot (az alapállapotot) foglalja el.
Rubídium atomok 170 milliárdod K-re hűtésekor az egyes atomok egy „szuperatummá” kondenzálódása, amely egyetlen entitásként viselkedik.
A grafikon háromdimenziós egymást követő pillanatfelvételeket mutat az időben, amelyekben az atomok a kevésbé sűrű vörös, sárga és zöld területekről nagyon sűrű kék-fehér területekkre kondenzálódnak.
A Bose-Einstein-kondenzáció csak olyan bozonokra
megy végbe, amelyek teljes száma megmarad az ütközések során.
A Pauli-féle kizárási
elv miatt lehetetlen, hogy két fermion
ugyanazt a kvantumállapotot
foglalja el, így az ilyen részecskékre
nem tapasztalható hasonló kondenzációs jelenség.
A Bose-Einstein-kondenzációnak alapvető szerepe van a szuperfolyékonyság
értelmezésében.
A Bose-Einstein-kondenzátum nagyon alacsony hőmérsékleten
(cp K
körül) alakul ki, amikor is több ezer atom
egyetlen entitássá (egy szuperatommá) válik.
Ez a jelenség rubídium,
lítium és más atomokkal
figyelhető meg szélsőségesen alacsony hőmérsékleten.
Nevét Satyendra Bose indiai fizikusról és Albert Einsteinről kapta.
Ezt az állapotot ötödik halmazállapotnak is nevezik.
Az első gázkondenzátumot Eric Allin Cornell és Carl Wieman állította elő 1995-ben a coloradói egyetemen, ahol gázállapotú rubídiumatomokat hűtöttek le 170 nanokelvinre. Nem sokkal később Wolfgang Ketterle a MIT-nél mutatta ki fontos tulajdonságait.
2001-ben Wolfgang Ketterle, Eric Allin Cornell és Carl Edwin Wieman Nobel-díjat kaptakWieman.