Význam Bose-Einsteinův kondenzovaný stav

Jaký kondenzovaný stav Bose-Einstein:

Kondenzovaný stav Bose-Einsteina (BEC od Bose-Einsteinův kondenzát) je považován za pátý stav agregace hmoty a byl poprvé spatřen v roce 1995.

V současné době je rozpoznáno 5 stavů agregace hmoty, z nichž jsou 3, pevné, kapalné a plynné skupenství, základní; jsou přirozeně pozorovatelné na povrchu Země.

V tomto smyslu je čtvrtým stavem hmoty plazmatický stav, který můžeme přirozeně pozorovat mimo naši planetu, například na slunci. Pátým stavem hmoty by byl Bose-Einsteinův kondenzát, pozorovatelný pouze na subatomické úrovni.

Říká se tomu „kondenzát“ kvůli procesu kondenzace při teplotách blízkých absolutní nule (-273,15 ° C) plynu vyrobeného ze subatomárních částic, které mají určitý typ točit kvantum. A točit kvantum nebo spin, ve španělštině, se nazývá rotace samotných elementárních částic.

Obecně platí, že pokud je tento plyn kondenzován, získá se subatomární superfluid zvaný Bose-Einsteinův kondenzát, což je pátý stav agregace hmoty, který byl poprvé pozorován v roce 1995.

Definice plynu v tomto kontextu apeluje na přirozenou a disperzní separaci, která plyny charakterizuje, a proto je kondenzace těchto částic neviditelných pro lidské oko jedním z technologických pokroků v oblasti kvantové fyziky.

Charakteristika Bose-Einsteinova kondenzátu

Kondenzovaný stav Bose-Einsteina má 2 jedinečné vlastnosti zvané superfluidita a supravodivost. Superfluidita znamená, že hmota přestává mít tření a supravodivost indikuje nulový elektrický odpor.

Díky těmto vlastnostem má kondenzovaný stav Bose-Einstein vlastnosti, které mohou přispět například k přenosu energie světlem, pokud technologie umožňuje dosažení extrémních teplot.

Pátý stav hmoty

Kondenzovaný stav Bose-Einstein, nazývaný také jako kvantová kostka ledu, byl znám pouze z teoretických studií fyziků Alberta Einsteina (1879-1955) a Satyendra Nath Bose (1894-1974), kteří v roce 1924 předpovídali existenci takového stavu.

Pátý stav existoval teoreticky pouze do roku 1995, kvůli obtížím při dosažení 2 podmínek, které jsou pro něj nezbytné:

  • Výroba nízkých teplot blízkých absolutní nule a
  • Tvorba plynu ze subatomárních částic s určitým spinem.

S ohledem na historické pozadí byl kondenzovaný stav Bose-Einsteina možný až v roce 1995 díky dvěma zásadním průlomům:

Za prvé je to zásluha fyziků Clauda Cohena-Tannoudjiho, Stevena Chua a Williama D. Phillipse za objev laserového světla schopného zachytit atomy (snížit jejich rychlost pohybu) a že se jim zároveň podařilo je ochladit a dosáhnout teplot blízkých na nulu. absolutní (-273,15 ° C). Díky tomuto předstihu dostávají výše zmínění fyzici v roce 1997 Nobelovu cenu za fyziku.

Za druhé, fyzici Eric A. Cornell a Carl Wieman z University of Colorado, když se jim podařilo seskupit 2 000 individuálních atomů do „superatomu“, který by se stal tím, co by se stalo Bose-Einsteinovým kondenzátem.

Tímto způsobem je možné poprvé vidět v roce 1995 nový stav hmoty pokřtěný jako kondenzát Bose-Einsteina na počest jeho prvních teoretiků.

4 stavy hmoty, které v současné době známe, zahrnují naše přirozené prostředí. Pátý stav hmoty definuje agregace na subatomárních úrovních, stejně jako objevy jiných stavů od 20. století dále.

Tagy:  Věda Všeobecné Výrazy - Populární