Физики впервые получили конденсат Бозе-Эйнштейна на основе кальция

Волны, описывающие совокупность атомов кальция, находящихся в состоянии конденсата Бозе-Эйнштейна. Изображение авторов исследования

Группе немецких физиков впервые удалось получить конденсат Бозе-Эйнштейна на основе атомов кальция. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Коротко ее суть изложена в пресс-релизе немецкого Федерального физико-технического института.

Конденсатом Бозе-Эйнштейна называют агрегатное состояние материи при температурах, близких к абсолютному нулю. Разница с точкой абсолютного нуля (минус 273,15 градуса Цельсия) не должна превышать миллионных долей градуса. При этом атомы находятся в минимальных квантовых состояниях и их можно описать только законами квантовой механики. Фактически, находящиеся в виде конденсата Бозе-Эйнштейна атомы представляются как волны. Они могут накладываться друг на друга и образовывать гигантские (до миллиметра) суперволны, которые можно непосредственно наблюдать.

До сих пор конденсат Бозе-Эйнштейна был получен только на основе атомов щелочных металлов - рубидия и натрия. Волновая картина, возникающая в конденсате Бозе-Эйнштейна, очень сильно зависит от условий, в которых он находится. Теоретически, вещество в этом состоянии можно использовать как чувствительный детектор, например, магнитного или гравитационного полей. Однако щелочные металлы дают слишком размытую картину, не позволяющую применить их на практике.

Кальций, напротив, характеризуется очень узкой спектральной линией. Чтобы получить конденсат Бозе-Эйнштейна на основе кальция, ученые взяли 2х106 атомов кальция, охлажденных в магнитооптической ловушке до температуры около 20 микрокельвинов (приставка микро- означает одну миллионную часть чего-либо). Эти атомы захватывались оптическим пинцетом. Постепенно его "хватка" ослабевала, и часть более горячих атомов кальция испарялась, охлаждая оставшуюся совокупность атомов. В ходе этого процесса около 2х105 атомов охладились до температуры 200 нанокельвинов. Пятая часть из этого количества достигла еще более низкой температуры и перешла в состояние конденсата Бозе-Эйнштейна.

Существование конденсата Бозе-Эйнштейна было предсказано Эйнштейном в 1925 году на основе работ Шатьендраната Бозе. Впервые рубидий удалось перевести в это состояние в 1995 году. За эту работу в 2001 году была присуждена Нобелевская премия по физике.

За прошедшие 14 лет ученые исследовали некоторые свойства конденсата Бозе-Эйнштейна. Совсем недавно группа физиков привела доказательства, что в конденсате Бозе-Эйнштейна может существовать модель магнитного монополя Дирака, который часто описывают как магнит с единственным полюсом.

Обсудить
Бегом в могилу
Мусульмане Мьянмы сотнями умирают от голода в грязи. О них все забыли
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
С видом на фюрера
Мечту Гитлера воплощают при Меркель, и немцы этому рады
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
«Евреи забили гвоздь в голову русскому человеку»
Шпионы КГБ обвиняли советских рокеров в победе мирового сионизма
Есть почитать че?
Библиотека как мир, гуки и геи в беде, сразу два Линча: топовый артхаус на 2A17
«Все хорошо, но раздели-то их зачем?»
Голые европейцы и другие достоинства современного театра
Не считая Чубакки
«Последние джедаи» наконец вдохнули жизнь в возрожденные «Звездные войны»
Poloвинка
Поездка на передней части будущего седана VW Polo для России
Чудо-Judo
Вспоминаем молодежный трансформер Nissan Judo, о котором все забыли
8 лимузинов, появление на свет которых сложно оправдать
Большие, длинные и чрезвычайно бесполезные
Погружение в кирпич
Мы посидели в новом «Гелике» и не узнали его. А потом вылезли – и узнали
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей