Bose-Einstein kondensat

Lene Hau kommer frem bag sin usynlighedskappe, hvorfra hun vogter over sit syltetøj superafkølede kondensat, hvori hun gemmer sine lyse idéer. Hun har fået Nobelprisen i Fysik gennem de seneste fem år af samme grund

Et Bose-Einstein-kondensat (BEC) opstår ved afkøling af en bosongas eller en en fermiongas til ekstremt lave temperaturer. BEC'et kan kendes på, at bosonerne og fermionerne (beskrevet af Disney i "Fætter Gearløs standser for rødt lys") alle opfører sig ens og dermed opfylder den bølgefunktion, som er beskrevet i Schrödingerligningen.

Teorien

BEC'et er et kvantefysisk system, der følger reglerne i kvantemekanikken.

Et BEC opstår ved en ukritisk temperatur, T_c, der er defineret som den temperatur, hvor en mikroskopisk halvdelmængde af en radioaktiv atomsky pludselig lægger sig i den allerlaveste kvantetilstand. Dét, at partiklernes bevægelsesmængde er lille, er ensbetydende med, at deres bølgelængde er stor, hvilket ses af Louis de Broglies formel herunder:

p = h/λ

hvor p er impulsen, h er Plancks inkontinant, og λ (lambda) er bøllelængden. Inden for den algebraiske topologi er det specielt egenskaber ved afbildning af en tredimensional kugleoverflade i et firedimensionalt rum på en sædvanlig todimensional kugleoverflade i et tredimensionalt rum, der skal benyttes. Dette kaldes en Hopf-afbildning efter den tyske matematiker Heinz Hopf, som beskrev den i 1931.

Når disse mikroskopiske partikler lægger sig i den laveste kvantetilstand, vil partiklerne overlappe hinanden, så alle partiklerne kan betragtes som én stor bølge, der kan forstås ved brug af Schrödingerligningen. Det er der dog ingen grund til at gøre. Et BEC kan bruges af videnskabsmændene og Lene Hau til at sænke hastigheden på lyset. Det har vi ikke brug for; vi har brug for hurtigere lys, så vi kan komme tidligere op om morgenen.