I 1924 Satyendra Nath Bose studerte ideen om at lyset reiste i små pakker , nå kjent som fotoner. Han definerte visse regler for sin oppførsel og sendte dem til Albert Einstein. I 1925 spådde Einstein at de samme reglene vil gjelde for atomer fordi de var også bosoner , å ha et heltall spinn. Einstein jobbet ut sin teori og oppdaget at på nesten alle temperaturer , ville det være liten forskjell . Imidlertid fant han at i ekstremt kalde temperaturer noe veldig rart skal skje - Bose - Einstein kondensat
Bose - Einstein Kondensat Temperatur
Temperaturen er rett og slett et mål . atom bevegelse. Varmt elementer består av atomer som beveger seg raskt , mens kaldt elementer består av atomer som beveger seg sakte. Mens hastigheten på individuelle atomer varierer den gjennomsnittlige hastighet av atomene forblir konstant ved en gitt temperatur . Når man diskuterer Bose - Einstein kondensater , er det nødvendig å bruke det absolutte, eller Kelvin, temperaturskala . Absolutte null er lik -459 grader Fahrenheit , den temperatur ved hvilken all bevegelse opphører. Men , kondensat Bose - Einstein eneste form ved temperaturer under 100 milliondel av en grad over det absolutte nullpunkt .
Forming Bose - Einstein kondensater
Som spådd av Bose - Einsteins statistikk , ved meget lave temperaturer , de fleste atomer i en gitt prøve er i samme kvantetilstand nivå. Som temperaturene nærmer Absolutt null , flere og flere atomer ned til sitt laveste energinivå . Når dette skjer, disse atomene mister sin egen identitet . De blir lagt over hverandre og fortetting til en utvisket atom- klatt , kjent som en Bose - Einsteins kondensat . Den kaldeste temperaturen som eksisterer i naturen er funnet i verdensrommet , på rundt 3 grader Kelvin . Men i 1995 , Eric Cornell og Carl Wieman var i stand til å kjøle et utvalg på 2000 Rubidium -87 atomer til mindre enn en milliarddels grad over det absolutte nullpunkt , genererer en Bose - Einstein kondensat for første gang .
Bose - Einstein Kondensat Properties
som atomer kjøle , de oppfører seg mer som bølger og mindre som partikler. Når avkjølt nok, deres bølger utvide og begynner å overlappe hverandre. Dette er lik dampkondenserendepå et lokk når den er kokt . De vann klumper sammen for å danne en dråpe vann , eller kondensat . Det samme skjer med atomer , bare det er deres bølger som flyter sammen . Bose - Einstein kondensater er lik laserlys. Men i stedet for fotoner oppfører seg på en ensartet måte , er det atomene som finnes i skjønn forening . Som en dråpe vann kondenserende, de lavenergi atomer smelter sammen og danner en tett, utvisket klump. Som i 2011 , er forskerne akkurat begynt å studere de ukjente egenskaper av Bose - Einstein kondensater . Akkurat som med laser, vil forskerne utvilsomt oppdage mange bruksområder for dem som vil gagne vitenskapen og menneskeheten.