数学必修二最新章节_第四百二十九章爱因斯坦玻色子凝聚量子力学第1页_数学必修二免费阅读

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达卡大学的萨特延德拉·纳特·玻色在思考，如果把原子冷冻了会怎样？

如果原子变冷，那么周围绕它转的电子也会变冷，那电子轨道会不会因此而变小。

之后每一个冷冻的原子只要一个单一的状态，而且不会轻易发生化学反应。

这样，一堆原子就像一个特殊的气体一样堆积在一起。

冷却松散后，物质会如何变化。

肯定是吸收的物质，体积变小，排斥的物质体积增加。

原子冷却后体积会变大还是变小？电子、光子、质子、中子呢？或者是不变？

先拿电子做例子，我们不知道电子是由什么组成。

甚至不知道是否是一个圆球形状，或者有自旋的影响。

一个电子的所有微粒系统，既有引力、也有排斥力。若无引力，会冷却成雾，若无斥力，就会塌缩成点。

斥力有两种情况，一个是本身的排斥，一个是横向角动量轨道。

一个稳定电子锁具备的条件是：引力=斥力+横向速度力。

加热后，横向速度减慢。故：引力>斥力+横向速度力。

电子体积会变小。

玻色开始给爱因斯坦写信，爱因斯坦十分欣赏玻色的看法。

爱因斯坦说：“把原子冷冻起来，这是一个非比寻常的想法，因为我们生活中遇到的原子都是热得生龙活虎的。”

玻色说：“电子运动就说明电子是热的，如果冷冻，电子就会减速，那么电子的能量会降低，就会变成基态。就是不知道原子核会不会也因为温度的降低受到影响。”

爱因斯坦说：“说不定是同时的，温度以降低，也许因为原子核的作用，也导致了电子速度降低，能量减小，轨道变小。也许是分开的，但是我们要考虑整体的温度降低。”

玻色说：“所以，理论也就到此为止了，重要的是实验观察，看看温度足够低的话，很多东西会变成什么状态。”

玻色在想，什么才是真正的降温？让原子不要乱动，当电子安静下来，让原子核也安静下来。而这一切都需要借助一定频率的激光让它们强制性安静下来。

1995年，麻省理工学院的沃夫冈·凯特利与科罗拉多大学博尔德分校的埃里克·康奈尔和卡尔·威曼使用气态的铷原子在170nK的低温下首次获得了玻色-爱因斯坦凝聚。

在这种状态下，几乎全部原子都聚集到能量最低的量子态，形成一个宏观的量子状态。

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