Bose-Einstein kondensat

Bose-Einstein-Kondensat er i sine beskrivelser ikke i korrespondens med vor egentlige definition på, hvad stof er. Dette skyldes, at BEC hverken er en gasart eller i fast eller flydende form – dette var påstanden til Einsteins spekulationer vedrørende dette stof. Han mente det var for usandsynligt at et sådan stof fandtes. Bose-Einstein-Kondensat er nemlig en gruppe af nogle få millioner atomer, som ved "fission" (kvantefysisk sammenfiltring) skaber enkelte stofbølger (disse måler nogle få millimeter i bredden).

Spørgsmålet vil her være, hvorledes et sådan stof fremstilles. Jo, ser De – da Wolfgang Ketterle i 2001 fik Nobelprisen i fysik var begrundelsen, at han havde fremstillet et stof ved nedfrysning af nogle natriumgasser til en temperatur nær det absolutte nulpunkt – nærmere betegnet –273,15˚ celsius. Ved denne temperatur opdagede Ketterle, at atomerne, ved at blive holdt sammen med laser, opførte sig som et ikke hidtil set stof.

Det specielle ved Bose-Einstein-Kondensat er nemlig, at det kan forekommer i to forskellige dimensioner, hvilket skal fortolkes på følgende måde, at det kan befinde sig på to forskellige steder! Dette forholder sig, som følger, at når BEC fastfryses imellem lasere, opfører det sig som partikler og som bølger (en indviklet tvedeling, som er beskrevet i Schrödingerligningen). Dette adfærdsmønster hører til i kvantemekanikken, hvor kun sandsynligheden forekommer – intet er sikkert i kvanteverdenen!

At Bose-Einstein-Kondensater kan befinde sig to steder i samme tid og rum skyldes, at man kan få dem til at forsvinde uden at det komplette antal atomer i forbindelsen er forsvundet. Det forholder sig således, at ved at skabe to Bose-Einstein-Kondensater og derefter at sætte dem sammen, vil de hverken indgå i kemiske forbindelser ligesom generelle gasarter ville have gjort det, eller frastøde hinanden, hvilket to faste stoffer ville have gjort i dette tilfælde.

Der er nemlig det ikke hidtil sete, yderste specielle og mærkværdige ved dette stof, at det ved at blive sat sammen skaber destruktiv interferens. Dette beror på, at det enkelte Bose-Einstein-Kondensat ved sammensætning med et kongruent stof udligner dets identiske partneres bølgetop med sin egen bølgedal. Dette skaber altså destruktiv interferens. Dog er dette afhængigt af, at det anvendte grundstof til fremstillingen af Bose-Einstein-Kondensatet ved addition af atomets protoner, elektroner og neutroner danner et lige tal – ved natrium er dette tal 34.

At tallet skal være lige for at fremstillingen af Bose-Einstein-Kondensatet kan finde sted skyldes, at dette skaber destruktiv interferens af hver enkelte bølge i stoffet. Men som tidligere skrevet forbliver stoffets komplette antal af atomer.

Bose-Einstein-Kondensat er også i besiddelse af en anden karakteristisk egenskab nemlig, at det mærkværdigt nok opfylder mikrokosmos’ love, selv når det befinder sig i makrokosmos. Dette bevirker at BEC på sin vis skaber forbindelse mellem de to verdener – mellem verdenen der betragtes som en helhed og kvanteteoriens tilknytning til realiteten.

Vedrørende stoffets fremtidige udsigter forventes det, at Bose-Einstein-Kondensatet vil kunne bruges indenfor den heftige fremgang af nanoteknik. Her tænkes på en mere formidabel udvikling af computerchips, kvantecomputere og elektro-mekaniske systemer indenfor mikrokosmos. Dette vil formentlig føre til ganske nye teknologier inden for dette område. I øjeblikket har Wolfgang Ketterle allerede begivet sig i gang med udviklingen af en såkaldt atom-laser, som efter sigende vil forbedre rumfartsnavigationen, atomar optik og/eller meget fin litografi.

Forskellen mellem den generelle laser og atom-laseren er dog, at de atomare elementer har masse, hvilket forårsager en stærk påvirkning fra Jordens gravitationsfelt. Vice versa har gravitationen ingen påvirkning på den traditionelle laser, da udsendelsesstoffet består af masseløse bølger. Der forekommer dog en lille afbøjning af laseren, men denne effekt er ganske lille og ubetydelig. Brugen af atom-laseren vil derfor kun kunne finde sted uden for elementers gravitationskraft og i vakuum, da atomerne ellers ville blive spredt mellem de omkringliggende luftmolekyler i atmosfæren.

Denne artikel er fra Wikipedia. Læs artiklen hos Wikipedia.