Пятое агрегатное состояние: что такое конденсат Бозе-Эйнштейна, и для чего он нужен
Москва, 12:30, 13 Сен 2020, редакция FTimes.ru, автор Евгений Омельченко.
Любой, кто учился в школе, знает, что любое вещество может находиться в жидком, твердом, газообразном и плазменном состояниях. Но на самом деле химические вещества могут принимать и другие формы, одной из которых является конденсат Бозе-Эйнштейна. Вряд ли о них рассказывали учителя.
Альберт Эйнштейн первым предположил существование пятого состояния веществ
Получить вещество в состоянии конденсата Бозе-Эйнштейна не так просто. Нас окружают газообразные, твердые и жидкие химические элементы, а специалисты научились с легкостью создавать плазму и даже использовать ее в промышленных целях. Что касается того самого конденсата, то он отнюдь не зря был назван именем величайшего физика и математика Альберта Эйнштейна.
Ему хоть и не удалось синтезировать конденсат самостоятельно, но он впервые заговорил о возможности существования веществ в состояниях, отличных от четырех привычных тогдашнему миру агрегатных состояний. Конечно же, ему никто не поверил, но эта идея все же заинтересовала научных деятелей. В итоге после предсказания Эйнштейна в 1925-м году практическое открытие конденсата состоялось в 1995-м году – через семьдесят лет после этого.
Конденсат может снижать скорость света и используется в наноисследованиях
Конденсат Бозе-Эйнштейна является скоплением разнообразных частиц – бозонов, которые охлаждаются до крайне низких температур. Бозонами называют фотоны, среди которых бозон Хиггса. Даже атомные ядра могут быть бозонами, и именно благодаря ним удалось получить первый в человеческой истории конденсат. Когда одинаковые ядра атомов одновременно сильно охлаждаются, то у них снижается уровень энергии. При минимальном уровне оставшейся энергии элемент и вступает в новую фазу.
Для чего такая процедура необходима специалистам? С ее помощью можно замедлить свет. Так, в 2000-м году в ходе эксперимента над световым лучом, его скорость удалось снизить до всего 0,2 мм/сек. На основе конденсата Бозе-Эйнштейна был создан уникальный лазер. В будущем они получат применение в стремительно развивающихся нанотехнологиях. С их помощью можно будет создавать полупроводники для гаджетов будущего.
