Бозе-Айнщайнова кондензация

Разпределение на скоростите в свръхохладен газ от рубидиеви атоми, потвърждаващ откриването на нова форма на материята, кондензацията на Бозе-Айнщайн. Първото разпределение отговаря на момента преди появата на Бозе-Айнщайновата кондензация. В средата е състоянието на системата малко след появата на Бозе-Айнщайновата кондензация. Отдясно: след по-нататъшно изпарение, системата представлява Бозе-Айнщайнова кондензация в почти чист вид.

Кондензацията на Бозе-Айнщайн е агрегатно състояние на физична система от бозони с температура много близка до абсолютната нула. Така свръхохладените атоми изпадат в квантово състояние, много близко до основното, при което квантовите ефекти стават видими на макроскопично ниво.

Тази форма на материята е предсказана теоретично от индийския физик Сатиендра Нат Бозе през 1924. Бозе първоначално изпраща статията си в Zeitschrift für Physik, но получава отказ за публикуването ѝ. По тази причина, Бозе изпраща работата си на Айнщайн, който разбира важността ѝ и урежда публикуването ѝ. В тази статия, Бозе разглежда фотоните като газ от бозони, на които прилага условието за термодинамично равновесие, и оттам извежда закона на Планк за излъчването на абсолютно черното тяло.

Първата кондензация на Бозе-Айнщайн е получена експериментално 70 години след трудовете на Бозе, от Ерик Корнел и Карл Уиман в Обединения институт по лабораторна астрофизика в Боулдър, Колорадо. Бозе-Айнщайновата кондензация е наблюдавана в свръхохладен газ от 2000 рубидиеви атома, охладени до температура от 20 нанокелвина (2.0 × 10 ^-8K). По-късно, група, водена от Волфганг Кетерле от MIT, постига кондензация от 500 000 натриеви атома. . На тримата експериментатори е присъдена Нобелова награда по физика за 2001.