Bose–Einsteinov kondenzat

**Boze-Ajnštajnov kondenzat (engl. BEC)** se smatra petim agregatnim stanjem supstancije, pored tečnosti, gasova, čvrstog stanja i plazme. Boze-Ajnštajnov kondenzat se dobija hlađenjem vrlo razređenog gasa bozonskih čestica do temperature koja je veoma bliska apsolutnoj nuli (-273,15&nbsp;°C odnosno 0K).

Boze-Ajnštajnov kondenzat su teorijski predvideli Satjendra Boze i Albert Ajnštan oko 1924/25. godine, a prvi takav sistem je eksperimentalno pronađen u razređenim gasovima alkalnih atoma 1995. godine, za šta su fizičari Erik Kornel, Volfgang Keterle i Karl Viman dobili Nobelovu nagradu za fiziku 2001. godine.

## Opis
Boze-Ajnštajnov kondenzat nastaje hlađenjem gasa izuzetno niske gustine (oko sto hiljaditog dela gustine normalnog vazduha) do veoma niskih temperatura bliskih temperaturi apsolutne nule. Smanjenjem temperature atoma, smanjuje se njihova kinetička energija. Na temperaturi apsolutne nule, njima ne preostaje baš nikakva energija za kretanje i oni mogu da zauzimaju samo najniže energetsko kvantno stanje. Za razliku od fermiona koji moraju da zadovoljavaju Paulijev princip isključenja, taj princip se ne odnosi na bozonske čestice (kao što su atomi, fotoni, itd.), te će se na temperaturi apsolutne nule svi bozoni naći u potpuno istom kvantnom stanju, gde će se tretirati kao apsolutno nerazlučive identične čestice u skladu sa Boze-Ajnštajnovom statistikom koju bozoni kao čestice zadovoljavaju. Pošto će se veliki broj bozona naći u potpuno istom kvantnom stanju, sistem će ispoljiti makroskopske efekte.

Usled jedinstvene osobine kondenzata, Len Hau pokazala je da svetlost može biti zaustavljena ili značajno usporena od 17 metara u sekundi, što dovodi do izuzetno viskokog indeksa prelamanja.

## Historija

Boze je prvi formulisao ideju o svetlosnom kvantu, koji se sada zove foton, tako što je izveo Plankov zakon kvantne radijacije bez korišćenja klasične fizike, a nakon toga tu ideju preuzima i Ajnštajn. Ajnštajn je bio impresioniran, preveo je Bozeov rad sa engleskog na nemački jezik i objavio ga u časopisu *[[Zeitschrift für Physik]]* 1924. godine. (Verovalo se da je Ajnštajnov rukopis bio izgubljen, ali je pronađen u biblioteci Lajdenskog univerziteta 2005. godine.) Ajnštajn je zatim proširio Bozeove ideje na materiju u dva druga članka. Rezultat njihovih napora je koncept Bozeovog gasa, u kome važi Boze-Ajnštajnova statistika, kojom se opisuje statistička distribucija identičnih čestica sa celobrojnim spinom, sada zvanim bozoni. Bozonima, koji obuhvataju foton, kao i atome kao što je helijum-4 (), dozvoljeno je da dele kvantno stanje. Ajnštajn je predložio da bi hlađenje bosonskih atoma na veoma nisku temperaturu prouzrokovalo da padnu (ili da se „kondenzuju”) u najniže dostupno kvantno stanje, što dovodi do novog oblika materije.

Godine 1938. Fric London predložio je Boze-Ajnštajnov kondenzat kao mehanizam superfluidnosti za 4He i za superprovodnost.

Dana 5. juna 1995. godine, prvi gasoviti kondenzat su proizveli Erik Kornel i Karl Viman na Univerzitetu Kolorada u Bolderu u laboratoriji NIST–JILA, u gasu atoma rubidijuma ohlađenog na 170 nanokelvina (nK). Ubrzo nakon toga, Volfgang Keterle sa MIT je demonstrirao važna svojstva kondenzata. Za njihova dostignuća Kornel, Viman i Keterle su dobili Nobelovu nagradu za fiziku 2001. godine.

Mnogi izotopi su uskoro kondenzovani, zatim molekuli, kvazi-čestice i fotoni 2010. godine.

## Povezano

* Boze-Ajnštajnova statistika

## Reference

## Literatura

* 
* ,
* 
* 
* 
* 
* 
* .
* 
* .
* 
* 
* 
* 
* .
* 
* 
* 
* 
* C. J. Pethick and H. Smith, *Bose–Einstein Condensation in Dilute Gases*, Cambridge University Press, Cambridge, 2001.
* Lev P. Pitaevskii and S. Stringari, *Bose–Einstein Condensation*, Clarendon Press, Oxford, 2003.
* 

## Vanjske veze

* Bose–Einstein Condensation 2009 Conference Bose–Einstein Condensation 2009 – Frontiers in Quantum Gases
* BEC Homepage General introduction to Bose–Einstein condensation
* Nobel Prize in Physics 2001 – for the achievement of Bose–Einstein condensation in dilute gases of alkali atoms, and for early fundamental studies of the properties of the condensates
* Physics Today: Cornell, Ketterle, and Wieman Share Nobel Prize for Bose–Einstein Condensates
* Bose–Einstein condensates at JILA 
* Atomcool at Rice University
* Alkali Quantum Gases at MIT
* Atom Optics at UQ
* Einstein's manuscript on the Bose–Einstein condensate discovered at Leiden University
* Bose–Einstein condensate on arxiv.org
* Bosons – The Birds That Flock and Sing Together
* Easy BEC machine  – information on constructing a Bose–Einstein condensate machine.
* Verging on absolute zero – Cosmos Online 
* Lecture by W Ketterle at MIT in 2001 
* Bose–Einstein Condensation at NIST – NIST resource on BEC