In un rapportu publicatu di pocu tempu, a squadra Will Lab di l'Università di Columbia riporta u successu in u passaghju in u sogliu BEC è a creazione di u condensatu Bose-Eienstein (BEC) di molécule NaCs à una temperatura ultrafredda di 5 nanoKelvin (= 5 X 10).-9 Kelvin). U cundensatu quantumu molekulari era stabile cù una vita di circa 2 seconde. Questu finisce parechji decennii di ricerca di BEC moleculare. Questu hè un successu rimarchevule è una tappa in a scienza.
Hè cumunimenti cunnisciutu chì a materia seria in unu di i trè stati, vale à dì. solidu, liquidu o gasu sicondu e cundizioni esterni cum'è a temperatura è a pressione. Per esempiu, H2O si trova cum'è ghiaccio, acqua o vapore in cundizioni esterni ordinali.
Quandu a temperatura hè sopra à 6000-10,000 Kelvin, a materia si ionizza è si trasforma in plasma, a materia di quartu statu.
Chì saria u statu di a materia se a temperatura hè ultra-bassa vicinu à u zero assolutu?
In u 1924-25, Satyendra Nath Bose è Albert Einstein fecenu una prediczione teorica chì si bosone particeddi (vale à dì entità cù un valore di spin integer) sò rinfriscati à una temperatura ultra-bassa vicinu à u cero assulutu, i particeddi s'uniscenu in una sola, entità più grande cù proprietà è cumpurtamenti cumuni guvernati da e lege di a meccanica quantistica. Chjamatu Bose-Einstein condensate (BEC), stu statu era pensatu per esse u quintu statu di a materia.
| Stati di materia | Gamma di temperatura di esistenza |
| Plasma | sopra à 6000-10,000K |
| Gas | Per l'acqua, sopra à 100 ° C à pressione atmosferica normale |
| Liquid | Per l'acqua, trà 4 ° C à 100 ° C |
| Parchet | Per l'acqua, sottu, 0 ° C |
| Condensatu di Bose-Eisenstein (BEC) | Vicinu à u zero assolutu Circa 400 nanoKelkin per i bosoni atomichi Circa 5 nanokelvin per a molecule BCE {1 nanoKelvin (nK) = 10 -9 Kelvin} Zeru assolutu = 0 kelvin = -273 ° C |
A prediczione teorica di u condensatu di Bose-Einstein (BEC), u quintu statu di a materia hè diventata una rialità quasi sette dicennii dopu in u 1995, quandu Eric Cornell è Carl Wieman creanu u primu BEC in un gasu di atomi di rubidium, è pocu dopu, Wolfgang Ketterle hà pruduttu. un BEC in un gas di atomi di sodiu. U trio hè statu premiatu inseme u Premiu Nobel in Fisica 2001″per a realizazione di a condensazione Bose-Einstein in gasi diluiti di l'atomi alkali, è per i primi studii fundamentali di e proprietà di i condensati".
Cronologia di l'avanzati in a scienza di u quintu statu di a materia
| Milestones |
| 1924-25: A prediczione teorica di u quintu statu di a materia. Satyendra Nath Bose è Albert Einstein anu fattu una prediczione teorica chì un gruppu di particelle di bosoni rinfriscati à un cero assolutu vicinu s'uniscenu in una sola super-entità più grande cù proprietà è cumpurtamenti cumuni dettati da e lege di a meccanica quantistica. |
| 1995: A scuperta di u quintu statu di a materia - i primi BEC atomichi creati. A prediczione teorica di Bose è Einstein diventa una realità dopu à 70 anni, quandu Eric Cornell è Carl Wieman creanu u primu BEC in un gasu di atomi di rubidium, è pocu dopu, Wolfgang Ketterle hà pruduttu un BEC in un gas di atomi di sodium. |
| BCE moleculari A ricerca di BCE moleculari chì esige ultra-cooling in nanoKelvin (10-9 Kelvin) catalogu |
| 2008: Deborah Jin è Jun Ye rinfriscà un gasu di molécule di potassiu-rubidium finu à circa 350 nanoKelvin. |
| 2023: Ian Stevenson Et al criatu u primu gas ultracold di sodium-cesium (Na-Cs) molécules à una temperatura di 300 nanoKelvin (nK) cù una cumminazzioni di laser cooling è manipulations magnetichi. |
| 2023: Niccolò Bigagli Et al utilizatu microonde per allargà a vita di un gasu bosonicu di molécule di sodiu-cesiu da pochi millisecondi à più di una seconda, un primu passu criticu per rinfriscà. Cù u so campionu di più longa durata, abbandunonu a temperatura à 36 nanoKelvin - pocu menu di a temperatura necessaria per e molécule per furmà un BEC. |
| 2024: Niccolò Bigagli Et al crea BEC di bosoni molecolari (molecules NaCs) à una temperatura ultrafredda di 5 nanoKelvin (nK) |
Dapoi a scuperta in u 1995, i laboratorii in u mondu è in a Stazione Spaziale Internaziunale (ISS) facenu rutinarie BEC atomichi da diversi tipi di atomi.
traces Condensatu di Bose-Einstein (BEC)
L'atomi sò simplici, tipu di entità tondi senza interazzione polari. Dunque, i circadori anu sempre pensatu à creà un condensatu di Bose-Einstein (BEC) da molécule. Ma, criannu BECs di ancu sèmplice mulèculi fatti di dui atomi di elementi diffirenti ùn era micca pussibule per mancanza di tecnulugia per rinfriscà molécules à pocu nanoKelvin (nK) necessariu per a furmazione di BEC molecular.
I ricercatori di Will Lab di l'Università di Columbia anu travagliatu constantemente per u sviluppu di a tecnulugia ultrafredda. In u 2008, anu pussutu rinfriscà un gasu di molécule di potassiu-rubidium à circa 350 nanoKelvin. Hà aiutatu à realizà simulazioni quantistiche è à studià e collisioni molecolari è a chimica quantistica, ma ùn pudia micca passà u sogliu BEC. L'annu passatu in u 2023, anu utilizatu microonde per allargà a vita di un gasu bosonicu di molécule di sodiu-cesiu è anu pussutu ottene una temperatura più bassa di 36 nanoKelvin chì era più vicinu à u limitu BEC.
In un rapportu publicatu di pocu tempu, a squadra Will Lab di l'Università di Columbia riporta u successu in u passaghju in u sogliu BEC è a creazione di u condensatu Bose-Eienstein (BEC) di molécule NaCs à una temperatura ultrafredda di 5 nanoKelvin (= 5 X 10).-9 Kelvin). U cundensatu quantumu molekulari era stabile cù una vita di circa 2 seconde. Questu finisce parechji decennii di ricerca di BEC moleculare. Questu hè un successu rimarchevule è una tappa in a scienza.
A creazione di condensati molecolari di Bose-Einstein (BES) avaristi una rilevanza à longu andà per a ricerca in fisica quantistica fundamentale, simulazioni quantistiche, superfluidità è superconductività è innuvazione di e tecnulugia novi cum'è un novu tipu di computer quantisticu.
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Da vede:
- Bigagli, N., Yuan, W., Zhang, S. et al. Osservazione di a cundensazione Bose-Einstein di molécule dipolari. Natura (2024). 03 June 2024. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07492-z Versione di stampa in arXiv https://arxiv.org/pdf/2312.10965
- Columbia University 2024. Notizie di ricerca - U Laboratoriu Coldest in New York hà una nova offerta quantistica. Posted on 03 June 2024. Disponibile à https://news.columbia.edu/news/coldest-lab-new-york-has-new-quantum-offering
- L'Accademia Reale Svedese di Scienze. Informazioni avanzate nantu à u Premiu Nobel in Fisica 2001 - Bose-Einstein Condensation in Alkali Gases. Disponibile à https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/advanced-physicsprize2001-1.pdf
- NASA. U Quintu Statu di a materia. Disponibile à https://science.nasa.gov/biological-physical/stories/the-fifth-state-of-matter/
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 of NaCs molecules at a ultracold temperature of 5 nanoKelvin (= 5 X 10-9 Kelvin). The molecular quantum condensate was stable with a lifespan of about 2 seconds. This ends several decades long pursuit of molecular BEC. This is a remarkable achievement and a milestone in science.){kind=link}