Boseho-Einsteinov kondenzát
Boseho-Einsteinov kondenzát (BEC) je to, čo sa deje so zriedeným plynom, keď je veľmi studený, blízko absolútnej nuly (0 K, čo sa rovná -273 °C alebo -459,67 °F). Vzniká, keď častice, ktoré ho tvoria, majú veľmi nízku energiu. Boseho-Einsteinov kondenzát môžu vytvoriť len bozóny. Plyn má extrémne nízku hustotu, približne stotisícinu hustoty bežného vzduchu.
Boseho-Einsteinov kondenzát je zmena stavu. Keď je hmota v stave BEC, má nulovú viskozitu. Supertekutosť a supravodivosť úzko súvisia so stavom hmoty BEC.
Teória
Častice majú energiu. Môžu mať veľa energie a divoko sa odrážať ako plyny; môžu mať menej energie a prúdiť ako kvapalina; alebo môžu mať ešte menej energie ako pevná látka. Ak odoberiete častici dostatok energie, dostanete sa na najmenšie alebo najmenšie možné množstvo energie. Ide o Boseho-Einsteinov kondenzát. Vďaka tomu sú všetky častice úplne rovnaké a namiesto toho, aby sa náhodne odrážali všetkými rôznymi smermi, všetky sa odrážajú hore a dole presne rovnakým spôsobom a vytvárajú niečo, čo sa nazýva "obrovská vlna hmoty".
História
Boseho-Einsteinov kondenzát prvýkrát navrhli Satyendra Nath Bose a Albert Einstein v rokoch 1924-25. O sedemdesiat rokov neskôr bola jeho existencia dokázaná. Eric Cornell a Carl Wieman vytvorili prvý Boseho-Einsteinov kondenzát v roku 1995 na Coloradskej univerzite. Cornell, Wieman a Wolfgang Ketterle z MIT potom dostali v roku 2001 Nobelovu cenu za fyziku.
Experimenty
Aby ste dostali niečo dostatočne studené na vytvorenie Boseho-Einsteinovho kondenzátu, musíte najprv uväzniť bozón pomocou magnetov a potom im odrazom lasera odobrať všetku energiu (laserové chladenie). To však ešte neznamená, že veci sú dostatočne studené. Niektoré častice budú stále veľa poskakovať a len niektoré budú pekne ležať. Magnetické pole sa potom pomaly po kúskoch znižuje, aby sa rýchlejšie poskakujúce častice dostali von. Takto nám vo vnútri zostanú len najchladnejšie a najpomalšie atómy.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to Boseho-Einsteinov kondenzát?
Odpoveď: Boseho-Einsteinov kondenzát je stav hmoty, ktorý vzniká, keď je zriedený plyn extrémne studený, blízko absolútnej nuly, a častice, ktoré ho tvoria, majú veľmi nízku energiu. Boseho-Einsteinov kondenzát môžu vytvoriť iba bozóny.
Otázka: Pri akej teplote vzniká Boseho-Einsteinov kondenzát?
Odpoveď: Boseho-Einsteinov kondenzát vzniká, keď je zriedený plyn veľmi studený, blízko absolútnej nuly, čo je -273,15 °C alebo -459,67 °F.
Otázka: Aké typy častíc môžu vytvoriť Boseho-Einsteinov kondenzát?
Odpoveď: Boseho-Einsteinov kondenzát môžu vytvoriť iba bozóny.
Otázka: Aká je hustota Boseho-Einsteinovho kondenzátu?
Odpoveď: Hustota Boseho-Einsteinovho kondenzátu je približne stotisícina hustoty normálneho vzduchu.
Otázka: Je Boseho-Einsteinov kondenzát zmenou stavu?
Odpoveď: Áno, Boseho-Einsteinov kondenzát je zmena stavu.
Otázka: Aká je viskozita hmoty v stave BEC?
Odpoveď: Keď je hmota v stave BEC, má nulovú viskozitu.
Otázka: Aká je súvislosť medzi supratekutosťou, supravodivosťou a stavom hmoty BEC?
Odpoveď: Supertekutosť a supravodivosť sú úzko spojené so stavom hmoty BEC.
