Bose–Einstein condensate(玻色–爱因斯坦凝聚)

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格里姆分子诺贝尔物理奖之间量子态教育 |
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Bose–Einstein condensate(玻色–爱因斯坦凝聚)
condensate[kCn5denseit]n.冷凝物(con+dens(e)+ate)
con-前缀,表“共同,在一起”
condense[kEn5dens]v.(使)浓缩, 精简(con+dense)
dense[dens]adj.密集的, 浓厚的
结尾的e去掉再加-ity就构成大写比较熟悉的density:
density[5densiti]n.密度(dens(e)+ity)
联想记忆:
condom[5kCndEm]n.避孕套(con+dom)
请复习freedom, kingdom,
seldom。
玻色–爱因斯坦凝聚是玻色子原子在冷却到绝对零度附近时所呈现出的一种气态的、超流性的物态[1]。
ボース=アインシュタイン凝縮 (ボース=アインシュタインぎょうしゅく, Bose-Einstein condensation) は、多数のボース粒子が一つの量子状態を占めることで現れる物質の状態である。ボース凝縮とも言う。
ボース:Bose,玻色
アインシュタイン:Einstein,爱因斯坦
请参考《死背单词不可能读懂英语文章——Bose–Einstein statistics(玻色-爱因斯坦统计)》、《读懂单词再记忆:boson(波色子)和fermion(费密子)》。
A Bose–Einstein condensate
(BEC) is a state of
matter of a dilute gas of bosons
cooled to temperatures very near
absolute
zero (0
dilute gas 渗冷气体
dilute[dai5lju:t7 di5l-]v.冲淡, 变淡, 变弱, 稀释adj.淡的, 弱的, 稀释的(di+lute)
di-=dis-表“分离”
lut源自-luere [冲洗]
absolute zero n.绝对零度(约为-273.15度)
Under such conditions, a large fraction of the bosons occupy the lowest quantum state, at which point quantum effects become apparent on a macroscopic scale.
a fraction of 一小部分
macroscopic[7mAkrEu5skCpik]adj.肉眼可见的, 巨观的(macro+scop(e)+ic)
macro-[5mAkrEJ]表示“大的, 长的”之义
macroscopy[7mA5krCskEpi]宏观(macro+scopy)
microscopy[maI5krEJskEpI]n.显微镜方法(micro+scopy)
microcosmos[9maIkrEJ`kCzmCs, -mEs]n.微观世界
These effects are called macroscopic quantum phenomena.
1995年,麻省理工学院的沃夫冈·凯特利与科罗拉多大学鲍尔德分校的埃里克·康奈尔和卡尔·威曼使用气态的铷原子在170 nK(1.7×10−7 K)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。
1938年,彼得·卡皮查、约翰·艾伦和冬·麦色纳(Don Misener)发现氦-4在降温到2.2 K时会成为一种叫做超流体的新的液体状态[4][5]。超流的氦有许多非常不寻常的特征,比如它的黏度为零,其漩涡是量子化的。很快人们就认识到超液体的原因是玻色-爱因斯坦凝聚。事实上,康奈尔和威曼发现的气态的玻色-爱因斯坦凝聚呈现出许多超流体的特性。
最早的“真正”的玻色-爱因斯坦凝聚是康奈尔和威曼及其助手在天体物理实验室联合研究所于1995年6月5日制造成功的。他们使用激光冷却和磁阱中的蒸发冷却将约2000个稀薄的气态的铷-87原子的温度降低到170 K后获得了玻色-爱因斯坦凝聚。四个月后,麻省理工学院的沃尔夫冈·克特勒使用钠-23独立地获得了玻色-爱因斯坦凝聚。克特勒的凝聚较康奈尔和威曼的含有约100倍的原子,这样他可以用他的凝聚获得一些非常重要的结果,比如他可以观测两个不同凝聚之间的量子衍射。2001年康奈尔、威曼和克特勒为他们的研究结果共享诺贝尔物理奖[6][7]。
康奈尔、威曼和克特勒的结果引起了许多试验项目。比如2003年11月因斯布鲁克大学的鲁道尔夫·格里姆、科罗拉多大学鲍尔德分校的德波拉·金和克特勒制造了第一个分子构成的玻色-爱因斯坦凝聚。
与一般人们遇到的其它相态相比,玻色-爱因斯坦凝聚非常不稳定。玻色-爱因斯坦凝聚与外界世界的极其微小的相互作用足以使它们加热到超出临界温度,分解为单一原子的状态,因此在近时内不太可能为它们找到什么实际应用。