波色爱因斯坦凝聚态(波色爱因斯坦凝聚态)

<h2>波色-爱因斯坦凝聚态是什么？

物质不断冷却、冷却……持续冷却到不再冷却，例如，绝对零度(-273.16)接近吧。 在这样的极低温下，物质会变成什么样的特异状态呢？

这时，奇迹出现了――所有的原子似乎都变成了同一个原子，再也分不清你和他了！ 这就是物质第五状态――玻色-爱因斯坦凝聚状态(以下称为“玻尔凝聚状态”)。

这个新的第五状态的发现还得从1924年开始。 那一年，年轻的印度物理学家玻色在发给爱因斯坦的论文中，提出了关于原子的新理论。 传统理论假设人们可以辨别一个体系中的所有原子(或分子)，我们给一个原子命名为一张三、另一个名字的李四……，然后一张三既不认识为李四，也不认识为李四，但是鲍斯就是上述的虚拟

鲍斯的论文引起了爱因斯坦的高度重视。 将玻色理论应用于原子气体中，进而推测在正常温度下原子可以处于任何能级。 (能级是指原子的能量像阶梯一样从低到高排列(但是在很低的温度下，大部分原子会突然降到最低的能级)。 就像突然倒塌的大楼。 处于这种状态的大量原子，行为就像大超级原子一样。 例如，散乱在练兵场的士兵突然接到指挥官的命令“前赴后继”，于是他们迅速聚集在一起，像一个士兵一样有条不紊地往前走。 物理界后来把物质的这种状态称为玻色-爱因斯坦凝聚态( BEC )，它表示原始不同状态的原子突然“凝聚”成相同的状态。 这就是新玻璃的凝聚状态。

但是，实现玻璃化转变状态的条件极其严格地矛盾。 一方面需要达到极低温，另一方面原子系统需要处于气体状态。 极低温的物质如何才能保持气态呢？ 这真的困扰了无数科学家。

之后，物理学家使用稀薄的金属原子气体，金属原子气体有很好的特性。 不会在制冷中变成液体，也不会高度聚集成为通常的固体。 被试验者被找到了。 下一步是创造能够冷却到足够低的温度的条件。 由于激光冷却技术的发展，人们可以制造绝对零度和只有十亿分之一度的低温。 另外，利用电磁操作的磁阱技术，可以无接触地移动任意的金属物体。 这样的实验系统不断改进，终于在玻色-爱因斯坦凝聚理论提出71年后的1995年6月，两名美国科学家康奈尔、维曼和德国科学家凯尔特在铷原子蒸汽中首次直接观测到玻色凝聚状态这三位科学家也获得了2001年度诺贝尔物理学奖。 此后，该领域迅猛发展，目前世界近30个研究小组在稀薄的原子气体中实现了玻璃爱凝聚状态。

玻璃凝聚状态有很多奇怪的性质。 请看以下几点。

因为由这些原子构成的集团的步伐非常一致，所以内部没有任何阻力。 激光由光子玻璃凝聚而成，在小激光束中塞满了许多颜色和方向一致的光子流。 超导和超流也是玻璃爱凝聚的结果。

玻璃凝聚态的凝聚效应可以形成沿一定方向传播的宏观电子对波，该波带电，在传播过程中不需要电压就形成宏观电流。

原子凝聚体中的原子几乎不动，可以设计精度更高的原子钟用于宇宙航行和准确定位等。

玻色子凝聚态的原子物质显示出类似光子的特性就是利用了这一特性，前年哈佛大学的两个研究小组使用玻色-爱因斯坦凝聚体使光的速度为零，积蓄了光。

玻色子凝聚状态的研究也扩展到其他领域。 例如，通过利用磁场控制原子之间的相互作用，可以在物质的第五状态下产生类似超新星爆炸的现象。 也可以使用玻色-爱因斯坦凝聚体来模拟黑洞。

随着玻璃爱凝聚状态的研究，再次响起了彻底的技术革命号角

<h2>光子气体的玻色爱因斯坦凝聚态是什么样的？

这是个有趣的问题。 但是很遗憾，光子气体中没有凝结玻色爱因斯坦。 从玻色-爱因斯坦凝聚的定义来看，只有化学势可能随温度变化的玻色体系才能发生玻色-爱因斯坦凝聚，而光子气体的化学势始终为零，因此不会发生玻色凝聚。

可能会不舒服。 换句话说，玻色-爱因斯坦凝聚是指玻色粒子在极低温下凝聚成相同的基态，即动量等物理量相同，具有优异的相干性，可以制造所谓的“原子激光”。 但是光子激光(常见的激光)早就实现了，不需要低温，所以从这个角度(非科学的定义)也可以把激光看作光子的玻色-爱因斯坦凝聚。