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结构和动力学

结构和动力学

bose-einstein凝结爆裂

18 Jul 2001

爆炸和折叠是在最详细的研究中尚未观察到的最新效果的两个最新效果仍然是浓缩的动态 - 所谓的第五种物质。科罗拉多大学和国家标准与技术研究所的伊丽莎白唐利和同事都相信他们对超克铷原子的观察将产生新的洞察量子世界(E Donley 2001 自然 412 295).

原子爆炸

Bose-Einstein缩合物是气体原子的集合–在绝对零以上冷却到几毫不米基尔文–所有人都占据了相同的量子状态。这意味着单波函数描述了所有原子的行为,并且可以在冷凝物的宏观行为中看到原子的量子特性。

Donley和同事使用磁场来控制氧化铝 - 85原子之间的吸引力和排斥力。这种内部力量决定了性质–电气,磁性和机械–所有类型的物质。 Bose-Einstein冷凝物中原子之间的相互作用取决于冷凝物的密度–这通常比空气少一万倍– and the ‘scattering length’。 Rubidium-85是不寻常的,因为它的散射长度可以通过外部磁场调节。正散射长度对应于原子之间的排斥力,而负值会导致相互吸引力。

当Donley和同事突然使得有吸引力的力量非常强烈时,他们发现凝结物爆发。但在崩溃期间,一部分原子爆炸出冷凝物。 Donley和同事发现这些精力充沛的原子爆发了‘spin-polarized’,也就是说,它们都有相同的量子机械‘spin’.

冷凝物中的一些原子没有参与崩溃,而是在爆炸后留在左右的原始状态。该团队计算出该状态的原子数与灌注发生的散射长度有关,并且凝结物中的初始原子数。 Donley’S团队还通过突然改变崩溃完成之前通过突然改变散射长度来强制喷射原子的喷射。

Bose-Einstein冷凝的当前理论不能考虑许多这些观察结果。“我们希望我们的工作将产生新的理论想法来解释我们的数据”队长Carl Wieman表示,队长。“这将提供一般对Bose-Einstein凝聚和量子物理的更深入了解”.

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