Конденсат Бозе–Ейнштейна являє собою дивну форму матерії, яку вперше виявили майже 30 років тому.
Конденсат Бозе–Ейнштейна є одним із п’яти основних агрегатних станів речовини. У цій дивній формі матерії охолоджені майже до абсолютного нуля атоми діють як один сверхатом. Тобто атоми мають настільки низьку енергію, що правила квантової механіки вимагають, щоб вони перестали поводитися як окремі одиниці.
Нобелівська премія за п’ятий агрегатний стан речовини
Конденсат Бозе–Ейнштейна виникає, коли відбувається охолодження атомів до майже абсолютного нуля, тобто їхня температура всього трохи вища за мінус 273,15 градусів Цельсія. За такої температури атоми майже припиняють рух, адже в них немає вільної енергії для цього. Після цього атоми починають скупчуватися і переходять в однакові енергетичні стани. Тобто вони стають ідентичними з фізичного погляду, і починають поводитися так, наче б вони були одним надатомом.
Хоча більш відомі чотири агрегатні стани матерії, як-от рідина, газ, тверді тіла і плазма, вивчали вже давно, конденсат Бозе–Ейнштейна вперше змогли створити 1995 року. Американські фізики за це досягнення 2001 року отримали Нобелівську премію.
Для цього вчені взяли хмару дифузного газу з атомів рубідію та охолодили за допомогою лазерів, щоб забрати в них енергію. Після цього атоми продовжили охолоджувати до ще нижчої температури, яка була трохи вищою за абсолютний нуль. Власне, навіть зараз конденсат Бозе–Ейнштейна можна створити в такий самий спосіб.
За словами фізика Сюедуна Ху з Університет штату Нью-Йорк в Буффало, для отримання п’ятого агрегатного стану речовини потрібно почати з невпорядкованого стану атомів, де кінетична енергія перевищує потенційну. Після охолодження конденсат не утворює решітку, як тверде тіло.
