• Ukrajna
  • Egyesült Államok
  • Oroszország
  • történelem
  • Daily News Hungary
hm-logohm-logohm-logohm-logo
  • Külföld
  • Belföld
  • Trend
  • MIX
  • Kult+Múlt
  • Utazás
✕
Rendkívüli hírek
Papp Virág Papp Virág · 2024.09.17.
· MIX

A Bose-Einstein-elmélettel egydimenziós gázzá alakították a fényt

foton Bose-Einstein-kondenzátum

Illusztráció. Kiemelt kép: depositphotos.com

A kulcs a Bose-Einstein kondenzátum, amely hihetetlen formában mutatta meg a látható fényt.

A „Bose-Einstein-kondenzátum” (BEC) nevű anyagállapot az abszolút nulla fok körül alakulhat ki, és először Albert Einstein feltételezte Satyendra Nath Bose elméleti fizikus munkája alapján. Amikor bozonokból – szubatomi erőt hordozó részecskékből – álló gázt az abszolút nullához közeli hőmérsékletre hűtenek, egyetlen kvantumobjektumot alkotnak, amelyet gyakran hasonlítanak ahhoz, mintha egyetlen atomként viselkedne.

„A BEC hullámfüggvénye megfelel egy makroszkopikus kvantumobjektum alapállapotának” – magyarázza a témával foglalkozó egyik tanulmány. „Más szóval, egy BEC-ben lévő atomok gyűjteménye egyetlen kvantum entitásként viselkedik”.

A Bose-Einstein-kondenzátum furcsa természete

Ebben a furcsa anyagállapotban, amelyet először 1995-ben hoztak létre a valóságban, makroszkopikus betekintést nyerhetünk a kvantum viselkedésébe. Rengeteg furcsa tulajdonsággal rendelkezik, többek között nulla viszkozitással, azaz a részecskék közti összetartással. Ha egy pohárba teszel belőle, akkor fel fog kúszni a pohár oldalán. Olyan örvényeket képes fenntartani, amelyekkel analóg fekete lyukakat lehet létrehozni, és a szupernóvához hasonló módon felrobban, amit bosenovának nevezünk.

Bármiből, ami engedelmeskedik a Bose-Einstein-statisztikának, BEC-et lehet létrehozni. Ez bozonokkal könnyebb, bár létrehozható fermionpárokkal is. A fotonok engedelmeskednek a Bose-Einstein-statisztikának, és így mindenféle bonyolult párosítás nélkül is BEC-vé alakíthatók.

És a gyakorlatban?

Az új, Nature Physics folyóiratban megjelent tanulmányban a Bonni Egyetem és a németországi Kaiserslautern-Landau Egyetem csapata éppen ezt tette, bár azzal a további bonyodalommal, hogy a kondenzátumot egy és két dimenzióban is létrehozták.

„Az ilyen típusú gázok létrehozásához sok fotont kell koncentrálnunk egy szűk térben, és egyszerre kell hűtenünk őket” – magyarázta Dr. Frank Vewinger, az Alkalmazott Fizikai Intézet munkatársa egy közleményben.

Ehhez a csapat egy miniatűr, fényvisszaverő edényt töltött meg festékoldattal, majd lézerrel gerjesztette. Mivel nem volt hová menniük, a fényfotonok addig pattogtak a falakról, amíg össze nem ütköztek a festékmolekulákkal. Ezek az ütközések hűtötték le a fotonokat, míg végül a fotongáz besűrűsödött. A tartály felületének megváltoztatásával a csapat képes volt a lehűlt fotonokat egy vagy két dimenzióban csapdába ejteni.

müon részecske

Illusztráció: depositohotos.com

„Képesek voltunk egy átlátszó polimert alkalmazni a fényvisszaverő felületeken, hogy mikroszkopikusan kis kiemelkedéseket hozzunk létre” – magyarázta Julian Schulz, a Kaiserslautern-Landaui Egyetem munkatársa. „Ezek a kiemelkedések lehetővé teszik számunkra, hogy a fotonokat egy vagy két dimenzióban csapdába ejtsük és sűrítsük”.

„Ezek a polimerek úgy viselkednek, mint egyfajta ereszcsatorna, de ebben az esetben a fény számára” – tette hozzá Kirankumar Karkihalli Umesh vezető szerző. „Minél keskenyebb ez az ereszcsatorna, annál egydimenziósabban viselkedik a gáz”.

A dimenziók közti különbség

Míg a hagyományos kétdimenziós BEC-ek önmagukban is elég érdekesek, a csapat képes volt tanulmányozni a gázt egy dimenzióban és két dimenzióban, valamint a két dimenzió közötti átmenetet, írja az IFLScience.

„A dolgok egy kicsit másképp alakulnak, ha kétdimenziós helyett egydimenziós gázt hozunk létre” – magyarázza Vewinger. „A fotongázokban úgynevezett termikus fluktuációk zajlanak, de ezek két dimenzióban olyan kicsik, hogy nincs igazi hatásuk. Egy dimenzióban azonban ezek az ingadozások – képletesen szólva – nagy hullámokat vethetnek”.”

Ezek a hőmérsékleti fluktuációk egy dimenzióban azt jelentik, hogy az egész Bose-Einstein-kondenzátumban a különböző régiók különbözőképpen viselkednek, mint egy degenerált kvantumgáz.

„Most először tudtuk megvizsgálni ezt a viselkedést a kétdimenziósból az egydimenziós fotongázba való átmenetnél” – tette hozzá Vewinger. A csapat felfedezte, hogy bár a kétdimenziós BEC-ek meghatározott, az abszolút nullához közelítő hőmérsékleten lépnek fel – mint ahogy a víz 0°C-on jéggé alakul át -, az egydimenziós fotongázok esetében nem volt pontos kondenzációs pont.”

Ez is érdekelhet:

  • Jégcső: vigyázz „a halál jeges ujjaival” a sarkvidéken
  • Miért olyan gyakori a Fibonacci-sorozat a természetben?

Kiemelt kép: depositphotos.com

Ha szeretnéd segíteni a HellóMagyar munkatársainak munkáját és a független újságírást,
itt tudod támogatni az oldalunkat
fizika tudomány
Megosztás

Érdemes elolvasni

  • Vidéki horror: Ledöfte az ötgyermekes édesanyát, fiát is megsebezte, majd elvágta a saját torkát – KÉPEK

  • Ólomból arany: magyar kutatók is részt vettek a történelmi CERN-kísérletben

  • Irán hadihajókkal készül a Hormuzi-szoros blokádjára, miközben végleg szakított az atomügynökséggel

  • Horvátország újra Budapestre hozta kultúráját – így zajlott a Touch of Croatia esemény

  • KÉPEK: Csontszáraz az ország, tombol a hőség, rekordalacsony a Tisza és a Duna, elvándorolhatnak az állatok

  • Danube Dinner Cruise Budapest: amikor a város a legfényesebb arcát mutatja

Kapcsolódó cikkek

Vidéki horror Ledöfte az ötgyermekes édesanyát
2025.07.02.

Vidéki horror: Ledöfte az ötgyermekes édesanyát, fiát is megsebezte, majd elvágta a saját torkát – KÉPEK


Olvasson tovább
Csontszáraz az ország
2025.07.02.

KÉPEK: Csontszáraz az ország, tombol a hőség, rekordalacsony a Tisza és a Duna, elvándorolhatnak az állatok


Olvasson tovább
A csillagoknak nagy a szerepe a bolygók lakhatóságában (Nap) 420
2025.07.01.

Tudtad, hogy régebben 420 nap volt egy földi év?


Olvasson tovább
Wizz Air utasok repülés légitársaság All You Can Fly
2025.07.01.

Ezt a fajta repülőbalesetet lehetetlen elkerülni: ez történt a Wizz Air gépével és az utasokkal


Olvasson tovább
rkk_336x280px

Érdemes elolvasni

stso

Adatkezelési tájékoztató

Süti (cookie) kezelése

Jogi közlemény

Szerzői Jogok

Hirdess velünk

Impresszum

© 2025 HelloMagyar. Minden jog fenntartva! | Szerver: levixdc.hu
Olvastad már?
Vidéki horror: Ledöfte az ötgyermekes édesanyát, fiát is megsebezte, majd elvágta a saját torkát – KÉPEK

Vidéki horror: Ledöfte az ötgyermekes édesanyát, fiát is megsebezte, majd elvágta a saját torkát – KÉPEK

Tovább olvasok
Ólomból arany: magyar kutatók is részt vettek a történelmi CERN-kísérletben

Ólomból arany: magyar kutatók is részt vettek a történelmi CERN-kísérletben

Tovább olvasok
Irán hadihajókkal készül a Hormuzi-szoros blokádjára, miközben végleg szakított az atomügynökséggel

Irán hadihajókkal készül a Hormuzi-szoros blokádjára, miközben végleg szakított az atomügynökséggel

Tovább olvasok
Horvátország újra Budapestre hozta kultúráját – így zajlott a Touch of Croatia esemény

Horvátország újra Budapestre hozta kultúráját – így zajlott a Touch of Croatia esemény

Tovább olvasok
KÉPEK: Csontszáraz az ország, tombol a hőség, rekordalacsony a Tisza és a Duna, elvándorolhatnak az állatok

KÉPEK: Csontszáraz az ország, tombol a hőség, rekordalacsony a Tisza és a Duna, elvándorolhatnak az állatok

Tovább olvasok
Danube Dinner Cruise Budapest: amikor a város a legfényesebb arcát mutatja

Danube Dinner Cruise Budapest: amikor a város a legfényesebb arcát mutatja

Tovább olvasok
6000 éves populáció nyomait találták Dél-Amerikában, amely genetikailag nem kötődik a mai emberhez

6000 éves populáció nyomait találták Dél-Amerikában, amely genetikailag nem kötődik a mai emberhez

Tovább olvasok
Tudtad, hogy régebben 420 nap volt egy földi év?

Tudtad, hogy régebben 420 nap volt egy földi év?

Tovább olvasok
Ezt a fajta repülőbalesetet lehetetlen elkerülni: ez történt a Wizz Air gépével és az utasokkal

Ezt a fajta repülőbalesetet lehetetlen elkerülni: ez történt a Wizz Air gépével és az utasokkal

Tovább olvasok
Nyaralók, figyelem: Már az álomnyaralás is lehet elérhető áron, annyira erős a forint

Nyaralók, figyelem: Már az álomnyaralás is lehet elérhető áron, annyira erős a forint

Tovább olvasok
  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4