چگالش بوز–اینشتین: تفاوت میان نسخه‌ها

←‏دمای بحرانی: ویرایش نوشتاری
جز (←‏تاریخچه: جابجایی پاراگراف)
(←‏دمای بحرانی: ویرایش نوشتاری)
{{در دست ویرایش ۲|ماه = فروردین|روز = ۳۱|سال = ۱۳۹۴|چند = ۲}}
[[پرونده:Bose-Einstein Condensation.ogv|thumb|261x261px|ویدیویی از چگال بوز-اینشتین در مقابل دما و نمودار انرژی.]]
{{فیزیک ماده چگال}}'''چگالش بوز-اینشتین'''{{به انگلیسی|Bose–Einstein condensate}} حالتی از ماده است که در آن، یک گازِ رقیقِ [[بوزون]]{{به انگلیسی|Boson}} را تا دمای بسیار پایین و در ۲۷۳٫۱۴- درجه سانتی‌گراد<ref>{{cite book |title = Thermodynamics|first1 = C. P.|last1 = Arora|publisher = Tata McGraw-Hill|year = 2001|isbn = 0-07-462014-2|page = 43|url = http://books.google.com/books?id=w8GhW3J8RHIC}}, [http://books.google.com/books?id=w8GhW3J8RHIC&pg=PA43 Table 2.4 page 43]</ref>(بسارنزدیک به [[صفر مطلق|صفرمطلق]])، سرد می‌کنند. در اثر دمای بسار پایین در این [[گذار فاز|گذارفازی]]{{به انگلیسی|Phase transition}}، بخش بسیار بزرگی از بوزون‌ها، کمترین حالت کوانتومی را اِشغال می‌کنند و در آن نقطه [[پدیده‌های کوانتومی ماکروسکوپیک|پدیدهٔ کوانتومیِ‌ماکروسکوپی]] آشکار می‌شود. بوزون‌های سرد در هم فرو می‌روند و ابَر ذره‌هایی که رفتاری بیشتر شبیه یک [[ریزموج]]{{به انگلیسی|Microwave}} دارد تا ذره‌های معمولی شکل می‌گیرد. مادهٔ چگال شدهٔ بوز-اینشتین شکننده و سرعت عبور نور در آن بسیار کم‌است.
 
== تاریخچه ==
 
== دمای بحرانی ==
اتم‌های پلاسماها فوق‌العاده داغ و فوق‌العاده برانگیخته هستند،برانگیخته‌اند، اما حالت متراکمِ بی‌ای‌سی {{به انگلیسی|BEC}} درست برعکس آن است و آنها کاملاً تحریک نشده و فوق‌العاده سرد هستند. متراکم شدن یا چگالش وقتی رخ می‌دهد که چند مولکول گازگاز، به خاطر کاهش انرژی، با یکدیگر جمع شده و تبدیل به مایع بشوند. این اتفاق به خاطر کاهش انرژی می‌افتدشوند. اتم‌های گازها، واقعاً برانگیخته و پر انرژی هستند. اما در صفر درجه کلوین، تقريبا تمام مولکول‌ها از حرکت می‌ایستند و وقتی انرژیشان کم می‌شود،می‌شود حرکتشان کند می‌شود وشده، دور هم جمع می‌شوند و می‌توانندتوان تبدیل به قطره شوند.را دردارا صفرمی‌شوند. درجه کلوین، تقريبا تمام مولکول‌ها از حرکت می‌ایستند.
 
دانشمندان راهی پیدا کرده‌اند که بتوانند ماده را تا دمای نزدیک به [[صفر مطلق]] سرد کنند. وقتی که دما تا این حد کم می‌شود، می‌شودمی‌توان با چند عنصر خاصخاص، حالت متراکمِ ماده را ساخت. کرنل و وای‌من این کار را با عنصر [[روبیدیم]]{{به انگلیسی|Rubidium}} انجام دادند. حالا ماده که سرد است اما نه هر سردی، زیرا که یک تکه یخ هنوز در حالت جامد است. اما وقتی به دمایی نزدیک صفر مطلق می‌رسد، اتفاق خاصی می‌افتد؛ اتم‌ها شروع به جمع و یکپارچه شدن می‌کنند و تمام این اتفاق در دمایی حدود چند بیلیونیم درجه رخ می‌دهد. نتیجهٔ این یکپارچه شدن اتم‌ها، حالت چگالش بوز-اینشتین است. اتم‌هایی که در یک محل جمع شده‌اند، تشکیل یک ابَراتم را می‌دهند و دیگر هزاران اتم مجزا وجود ندارد. در سال [[۲۰۰۱ (میلادی)|۲۰۰۱]]، [[ولفگانگ کترله]]، [[جایزه نوبل فیزیک]] را به خاطر نشان دادن تجربی این پدیده از آن خود کرد.انتقال به بی‌ای‌سی زیر دمای بحرانی رخ می‌دهد، برای یک گاز سه بعدیِ یکنواخت که از ذرات غیر متعامل و بدون هیچ درجه داخلیِ آشکارِ آزاد تشکیل شده است، این‌گونه است:
 
<math>T_c=\left(\frac{n}{\zeta(3/2)}\right)^{2/3}\frac{2\pi \hbar^2}{ m k_B} \approx 3.3125 \ \frac{\hbar^2 n^{2/3}}{m k_B}</math>