Bosego–Einsteina kondensacja

Bosego–Einsteina kondensacja,

model teoret. zjawiska zachodzącego w idealnym, nie oddziałującym kwantowym gazie cząstek Bosego (bozonów) w temperaturach bliskich zera bezwzględnego.

Bozony obsadzają najniższy możliwy poziom energ. w układzie; poziom ten zapełniony cząstkami (ta sama energia oraz identyczne pozostałe liczby kwantowe dla każdej cząstki) nosi nazwę kondensatu Bosego–Einsteina; wykazuje się, że k.B.–E. zachodzi również w rzeczywistych układach bozonów ze słabym oddziaływaniem. Zjawisko lawinowego przechodzenia cząstek do kondensatu ma wszelkie cechy przemiany fazowej. Uważa się, że przejawem k.B.–E. są takie zjawiska, jak nadciekłość i nadprzewodnictwo; przemiany fazowe metal–nadprzewodnik są modelowane (w ramach teorii BCS) jako kondensacja par Coopera, czyli par elektronów powiązanych (w siatce krystal. nadprzewodnika) za pomocą oddziaływania fononowego (drgań sieci) w pojedyncze bozony; para Coopera 2 elektronów o przeciwnych spinach ma spin wypadkowy zero i dlatego zachowuje się jak pojedynczy bozon. Podobnie, zjawisko nadciekłości w izotopach helu tłumaczy się powstawaniem par atomów, zachowujących się jak pojedyncze bozony. W 1998 wykryto zjawisko kondensacji w laserowo superchłodzonych grupach kilkuset atomów rubidu (lub sodu) zamkniętych w tzw. pułapkach atomowych; warunkiem kondensacji jest to, aby pojedyncze atomy miały całkowity (tj. nieułamkowy) spin (pochodzący od jądra atomowego i od powłok elektronowych), gdyż wtedy cały atom zachowuje się jak bozon. Za uzyskanie kondensatu Bosego–Einsteina i podstawowe badania jego właściwości E.A. Cornell, W. Ketterle i C.E. Wieman otrzymali 2001 Nagrodę Nobla