Condensul nu este înfășurat într-o capcană elipsoidală
Concentratul Bose-Einstein (BEC) este numit după fizicianul indian Shatendranath Bose, bazat pe lucrarea pe care Albert Eisstein, în urmă cu 75 de ani, a prezis posibilitatea existenței unui condensat de gaz care posedă proprietățile unui atom individual.
De la banca de școală, toată lumea cunoaște conceptul de "gaz ideal": la temperaturi obișnuite, un gaz constă într-un set de atomi în mișcare aleatorie, care se pot imagina sub forma coliziunilor bile de biliard ce se ciocnesc unul cu celălalt. Când se răcesc, aceste "bile" se vor încetini în mișcarea lor, iar distanța dintre ele se va micșora până când se vor aduna într-o masă densă. Apoi, când temperatura atinge zero absolută, bilele se mișcă în vibrații, vor crește în mărime de o mie de ori și își vor pierde contururile stricte - acestea nu vor mai fi sfere, ci "nori" fără forme care trec unul peste celălalt. Cele două cele mai lente nori centrale se îmbină într-una și formează o singură sferă elipsoidă, care apoi absoarbe toate celelalte nori. Ca rezultat, vom vedea un nor mare în care va fi imposibil să se facă distincția între părți individuale, dar acest nor va avea proprietățile părților din care a fost format.
Acesta este modelul formării KBE, cel mai rece gaz din univers. "Bilele" din acest model reprezintă funcțiile corpusulare ale atomilor, iar "norii" sunt funcțiile lor de undă. După cum se știe din mecanica cuantică, atomii posedă simultan atât această, cât și o altă funcție. Când gazul este răcit, mișcarea particulelor încetinește și funcția de particule a atomilor (care determină poziția lor spațială) își pierde semnificația, iar funcția de undă (care determină starea cuantică) crește foarte mult.
Toate particulele elementare sunt împărțite în fermioane și bosoni. Fermiunile, care includ, în mod figurat, electroni, protoni și neutroni, suferă de claustrofobie: două fermioane vecine nu pot fi în aceeași stare cuantică. Bozoanele, la care fotonii aparțin, în anumite condiții sunt îmbinate în stări identice cuantice. Particulele complexe, cum ar fi atomii, sunt fie fermioane, fie bosoni. Atomul acționează ca un boson atunci când constă într-un număr par de fermioane - electroni, protoni și neutroni. Toți atomii unei anumite substanțe au același val, iar acest lucru permite bosoanilor să "cânte la unison" într-un singur "cor". Atunci când un gaz format din atomi de boson este răcit la temperaturi de ultraviolete, funcțiile de undă ale atomilor sunt suprapuse unul asupra celuilalt, ca rezultat al tuturor atomilor care se acumulează într-o stare cuantică.
Trimiteți-le prietenilor: