دانشجویان فیزیک دانشگاه محقق اردبیلی

جایزه نوبل سال 2001 به یکی از حالتهای جدید ماده مربوط می شود.چگالی بوز-انیشتین سه دانشمندی که این جایزه را مشترا دریافت کردند عبارت اند از :اریک ا.کرنل از JILA و موسسه ملی استاندارد و فناوری در بولدرکلرادو در ایالات متحده امریکا . و ولفگانگ کترله از موسسه فناوری ماساچوست در کمبریج .و کارل ادوین ویمن از JILA و دانشگاه کلرادو در ایالات متحده امریکا .اعلامیه فرهنگستان سلطنتی سوئد دلیل اهدا جوایز را چنین بیان می کند:"دستیابی به چگالی بوز-انیشتین در گازهای رقیق اتمهای قلیایی و بررسی های اولیه روی خواص این چگاله ها".

حالت جدید ماده: چگاله بوز-اینشتین

 ماده ای که ما را احاطه کرده از اتمهایی تشکیل شده است که از قوانین مکانیک کوانتومی تبعیت می کنند. در دماهای عادی رفتار این اتمها با مفاهیم کلاسیک مطابقت دارد و گازی که تحت این شرایط قرار دارد مانند مجموعه ای از توپهای بیلییارد رفتار می کند که با یکدیگر و با دیواره های ظرف در برخوردند اتم هستند.اما وقتی دما کاهش پیدا می کند و از سرعت اتمها کاسته کی شود، کم کم اصول مکانیک کوانتومی بر رفتار اتمها حاکم می شود. اتمها حول محور خود دوران می کنند،یعنی اسپین دارنند و این حرکت را عدد کوانتومی اسپین توصیف می کند. بوزون ها رفتاری "اجتماعی " دارند و در دماهای کم تمتیل دارند در یک حالت کوانتومی جمع شوند در حالی که فرمیونها از هم دوری می جویند و هیچ دو فرمیونی نمی توانند در همان حالت کوانتومی قرار گیرند یعنی حالتهای پرانژی تر هم باید پر شود.آرایش عناصر در جدول تناوبی بر پایه همین واقعیت توضیح داده می شود.
در سال 1944 ،فیزیکداننان هندی اس.ان.بوز بری ذراتی که از آن زمان به نام او به بورون معروف شد ه اند،وبه طور خاص برای ذرات نور که بعدا به نام فوتون نامیده شدند،محاسبه ای آماری انجام داد. بوز برای یافتن قانون تابش پلانک راه دیگری پیدا کرد و کار خود را برای آلبرت اینشتین فرستاد.اینشتین اهمیت کار را تشخیص داد و آن را به آلمانی ترجمه و منتشر کرد. اینشتین  به سرعت نظریه را به بوزونهای جرم دار تعمیم داد و خود دو مقاله پی در پی در این باره منتشر کرد و پیش بینی کرد که اگر تعداد مشخصی از چنین ذراتی به اندازه کافی به هم نزدیک شوند و سرعت آنها به میزان کافی کند شود همه با هم به کم انرژی ترین حالت می روند ،همان چیزی که ما امروز به آن چگالش بوز-اینیشتین یا BEC  می گوییم .از زمان انتشار این مقالات تا کنون ، فیزیکدانها آرزو داشتند بتوانند به این حالت جدید و بنیادی ماده که انتظار می رفت بسیاری خواص جالب و مفید داشته باشند،دست بیابند. هفتاد سال گذشت تا بالاخره در سال 1995 ، برندگان جایزه نوبل سال 2001 ،با استفاده از روشهایی بسیار پیشرفته از پس این کار برآمدند .این حالت با اتمهای گاز قلیایی حاصل شد و می توان در این گازها این پدیده را مستقیما بررسی کرد.در هیچ جای دیگر عالم ،حالت حاد BEC  در گازهای رقیق را نمی توان یافت.قبلا در سیستمهایی پیچیده تر ، نمود چگالش بوز-اینیشتین مشاهده شده است یعنی چگالش زوجهای الکترون در ابررساناها (معادل با از بین رفتن مقاومت الکتریکی) و ابرشارگی (از بین رفتن اصطکاک).در این موارد نیز به دماهای کم نیاز است و به پژوهشهایی که در این زمینه ها انجام شده است چندین جایزه نوبل تعلق گرفته است .این سیستمهای کوانتومی در مقایسه با گازهای قلیایی ،سیستمهایی ساده نیستند .زیرا پدیده چگالش فقط به بخشی از سیستم مربوط می شود و برهم کنشهای قوی پدیده BEC را پنهان می کند.

براي نمايش ادامه اين مطلب بايد عضو شويد !

نام کاربری :

رمز عبور :

تکرار رمز :

موبایل :

ایمیل :

نام اصلی :

کد امنیتی :

 

 

اگر قبلا ثبت نام کرديد ميتوانيد از فرم زير وارد شويد و مطلب رو مشاهده نماييد !

نام کاربری :

رمز عبور :