Computermodell eines Bose-Einstein-Kondensats zeigt wellenartige Struktur von Atomen nahe dem absoluten Nullpunkt. (NASA/NIST) Manchmal auch als „Fünfte“ bezeichnet Aggregatszustand ', ein Bose-Einstein-Kondensat, ist ein Aggregatzustand, der bei Teilchen entsteht, genannt Bosonen werden auf nahezu den absoluten Nullpunkt (-273,15 Grad Celsius oder -460 Grad Fahrenheit) abgekühlt.
Bei so niedrigen Temperaturen reicht die Energie nicht aus, um die Teilchen in Positionen zu bewegen, die dazu führen könnten, dass ihre unterschiedlichen Quanteneigenschaften miteinander interferieren.
Ohne Unterschiede in der Energie, die die Teilchen voneinander unterscheiden, teilt die gesamte Gruppe die gleiche Quantenidentität und wird praktisch zu einer einzigen „Superteilchen“-Wolke, die nach ihren eigenen Regeln arbeitet.
Wie wurde das Bose-Einstein-Kondensat entdeckt?
In den Anfängen der Quantenphysik, im frühen 20. Jahrhundert, indischer Physiker und Mathematiker Satyendra Nath Bose Neu interpretierte Statistiken zum Beziehung zwischen Licht und Temperatur durch Auftragen jüngste Fortschritte in der Quantentheorie.
Als er sein Denken mit Albert Einstein überprüfte, wurde Boses neue Interpretation als Bose-Einstein-Statistik bekannt, ein Konzept, das in der Mathematik grundlegend wurde und uns dies ermöglicht bestimmte Teilchen unterscheiden voneinander, wenn sie sich in dieser Superteilchenwolke befinden.
Bose würde seinen Namen auch einer Klasse von Teilchen namens Bosonen geben, zu der krafttragende Mitglieder aus der Klasse der Bosonen gehören Standardmodell der Teilchenphysik, wie Photonen und Gluonen.
Einstein erweiterte Boses Statistiken, um nicht nur Lichtwellen, sondern auch Atome zu beschreiben, was zu Vorhersagen führte, dass Gruppen einzelner Bosonen bei sinkender Temperatur Quantenzustände teilen könnten.
Das war schließlich im Jahr 1995 beobachtet als eine Ansammlung von Rubidium-87-Atomen – große Teilchen, die als Bosonen gelten – in einem Experiment erfolgreich auf 170 Nanokelvin abgekühlt wurde. Die Physiker Eric Cornell, Wolfgang Ketterle und Carl Wieman teilten jeweils das 2001 Nobelpreis für Physik für ihre Arbeit.
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