बोस आइंस्टीन संघनन इस मामले के एक राज्य में जो परम शून्य के पास तापमान पर कुछ कणों में दी गई है है। लंबे समय तक यह सोचा गया था कि पदार्थ के एकत्रीकरण के केवल तीन संभावित राज्य ठोस, तरल और गैस थे।
तब चौथी अवस्था की खोज हुई: प्लाज्मा की; और बोस-आइंस्टीन घनीभूत पांचवीं राज्य माना जाता है। विशेषता गुण यह है कि घनीभूत में कण एक बड़ी क्वांटम प्रणाली के रूप में व्यवहार करते हैं, जैसा कि वे आमतौर पर करते हैं (व्यक्तिगत क्वांटम सिस्टम का एक समूह या परमाणुओं के समूह के रूप में)।
दूसरे शब्दों में, यह कहा जा सकता है कि बोस-आइंस्टीन घनीभूत बनाने वाले परमाणुओं का पूरा समूह ऐसा व्यवहार करता है मानो यह एक एकल परमाणु हो।
मूल
हाल की कई वैज्ञानिक खोजों की तरह, इसके अस्तित्व के अनुभवजन्य साक्ष्य होने से पहले संक्षेपण के अस्तित्व को सैद्धांतिक रूप से काट दिया गया था।
इस प्रकार, यह अल्बर्ट आइंस्टीन और सत्येंद्र नाथ बोस थे जिन्होंने 1920 के दशक में एक संयुक्त प्रकाशन में सैद्धांतिक रूप से इस घटना की भविष्यवाणी की थी। उन्होंने पहले फोटॉनों के मामले के लिए और फिर काल्पनिक गैसीय परमाणुओं के मामले के लिए ऐसा किया।
इसके वास्तविक अस्तित्व का प्रदर्शन कुछ दशक पहले तक संभव नहीं था, जब तापमान को कम करने के लिए एक नमूने को ठंडा करना संभव था, यह सत्यापित करने के लिए कि समीकरणों का अनुमान सही था।
सत्येंद्र नाथ बोस
प्राप्त
बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट 1995 में एरिक कॉर्नेल, कार्लो वाईमैन और वोल्फगैंग केटरल द्वारा प्राप्त किया गया था, जो इसके लिए धन्यवाद, भौतिकी में 2001 के नोबेल पुरस्कार को साझा करेंगे।
बोस-आइंस्टीन घनीभूत हासिल करने के लिए उन्होंने परमाणु भौतिकी प्रयोगात्मक तकनीकों की एक श्रृंखला का सहारा लिया, जिसके साथ वे पूर्ण शून्य से ऊपर 0.00000002 डिग्री केल्विन के तापमान तक पहुंचने में कामयाब रहे (बाहरी अंतरिक्ष में देखे गए सबसे कम तापमान से काफी कम तापमान)। ।
एरिक कॉर्नेल और कार्लो वीमन ने इन तकनीकों का उपयोग रूबिडियम परमाणुओं से बनी एक पतली गैस पर किया; अपने हिस्से के लिए, वोल्फगैंग केटरल ने उन्हें सोडियम परमाणुओं पर शीघ्र ही लागू किया।
बोसॉनों
बोसॉन नाम का उपयोग भारत में जन्मे भौतिक विज्ञानी सत्येंद्र नाथ बोस के सम्मान में किया जाता है। दो बुनियादी प्रकार के प्राथमिक कणों को कण भौतिकी में माना जाता है: बोसॉन और फ़र्मिनियन।
क्या निर्धारित करता है कि एक कण एक बोसॉन है या एक फ़र्मियन है कि क्या उसका स्पिन पूर्णांक या आधा पूर्णांक है। अंततः, बोसॉन कणों के बीच बातचीत की ताकतों को संचारित करने के प्रभारी कण हैं।
बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट की इस अवस्था में केवल बोसोनिक कण हो सकते हैं: अगर ठंडा होने वाले कण fermions हैं, तो जो हासिल किया जाता है, उसे फ़र्मी तरल कहा जाता है।
ऐसा इसलिए है क्योंकि बोसॉन, फरमान के विपरीत, पॉली अपवर्जन सिद्धांत को पूरा करने की आवश्यकता नहीं है, जो बताता है कि दो समान कण एक ही समय में एक ही क्वांटम स्थिति में नहीं हो सकते।
सभी परमाणु एक ही परमाणु हैं
बोस-आइंस्टीन में घनीभूत सभी परमाणु बिल्कुल समान हैं। इस तरह, घनीभूत में अधिकांश परमाणु समान क्वांटम स्तर पर होते हैं, जो न्यूनतम संभव ऊर्जा स्तर तक उतरते हैं।
इसी क्वांटम स्थिति को साझा करने और सभी में समान (न्यूनतम) ऊर्जा होने से, परमाणु अविभाज्य होते हैं और एक एकल "सुपर परमाणु" के रूप में व्यवहार करते हैं।
गुण
यह तथ्य कि सभी परमाणुओं में समान गुण होते हैं, कुछ सैद्धांतिक गुणों की एक श्रृंखला को दबा देते हैं: परमाणु समान मात्रा में होते हैं, वे एक ही रंग के प्रकाश को बिखेरते हैं और एक सजातीय माध्यम बनता है, अन्य विशेषताओं के बीच।
ये गुण आदर्श लेज़र के समान होते हैं, जो एक सुसंगत प्रकाश (स्थानिक और अस्थायी रूप से), एकसमान, मोनोक्रोमैटिक का उत्सर्जन करता है, जिसमें सभी तरंगें और फोटॉन बिल्कुल समान होते हैं और एक ही दिशा में चलते हैं, इस प्रकार आदर्श रूप से नहीं नष्ट करना।
अनुप्रयोग
इस नए मामले की संभावनाओं की पेशकश कई हैं, कुछ वास्तव में आश्चर्यजनक हैं। वर्तमान या विकास के बीच, बोस-आइंस्टीन संघनन के सबसे दिलचस्प अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं:
- उच्च परिशुद्धता नैनो-संरचनाओं को बनाने के लिए परमाणु लेज़रों के साथ इसका उपयोग।
- गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता का पता लगाना।
- उन लोगों की तुलना में अधिक सटीक और स्थिर परमाणु घड़ियों का निर्माण करें जो वर्तमान में मौजूद हैं।
- कुछ ब्रह्मांड संबंधी घटनाओं के अध्ययन के लिए छोटे पैमाने पर सिमुलेशन।
- सुपरफ्लूडिटी और सुपरकंडक्टिविटी के अनुप्रयोग।
- धीमी रोशनी या धीमी रोशनी के रूप में ज्ञात घटना से प्राप्त अनुप्रयोग; उदाहरण के लिए, टेलीपोर्टेशन में या क्वांटम कंप्यूटिंग के होनहार क्षेत्र में।
- क्वांटम यांत्रिकी के ज्ञान को गहरा करना, अधिक जटिल और गैर-रैखिक प्रयोगों के साथ-साथ कुछ हाल ही में तैयार किए गए सिद्धांतों का सत्यापन। कंडेनसेट प्रयोगशालाओं में प्रकाश वर्ष दूर होने वाली घटनाओं को फिर से बनाने की संभावना प्रदान करते हैं।
जैसा कि देखा जा सकता है, बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट का उपयोग न केवल नई तकनीकों को विकसित करने के लिए किया जा सकता है, बल्कि पहले से मौजूद कुछ तकनीकों को परिष्कृत करने के लिए भी किया जा सकता है।
व्यर्थ नहीं वे महान सटीकता और विश्वसनीयता की पेशकश करते हैं, जो परमाणु क्षेत्र में उनके चरणीय तालमेल के कारण संभव है, जो समय और दूरी के महान नियंत्रण की सुविधा देता है।
इसलिए, बोस-आइंस्टीन संघनन उतना ही क्रांतिकारी हो सकता है जितना कि लेजर एक बार था, क्योंकि उनके पास कई गुण हैं। हालाँकि, इसके लिए बड़ी समस्या उस तापमान में निहित है जिस पर ये संघनन उत्पन्न होते हैं।
इस प्रकार, कठिनाई दोनों में निहित है कि उन्हें प्राप्त करना कितना जटिल है और उनके महंगा रखरखाव में। इन सभी कारणों से, वर्तमान में ज्यादातर प्रयास मुख्य रूप से बुनियादी अनुसंधान के लिए इसके आवेदन पर केंद्रित हैं।
बोस-आइंस्टीन संघनन और क्वांटम भौतिकी
बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट के अस्तित्व के प्रदर्शन ने बहुत विविध क्षेत्रों में नई भौतिक घटनाओं के अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण नया उपकरण पेश किया है।
इसमें कोई संदेह नहीं है कि मैक्रोस्कोपिक स्तर पर इसका सुसंगतता अध्ययन और समझ और क्वांटम भौतिकी के नियमों के प्रदर्शन दोनों को सुविधाजनक बनाता है।
हालांकि, इस तथ्य को प्राप्त करने के लिए कि पूर्ण शून्य के करीब तापमान आवश्यक है, अपने अविश्वसनीय गुणों से अधिक बाहर निकलने के लिए एक गंभीर खामी है।
संदर्भ
- बोस - आइंस्टीन घनीभूत (एन डी)। विकिपीडिया पर। 6 अप्रैल, 2018 को es.wikipedia.org से पुनः प्राप्त।
- बोस - आइंस्टीन संघनक। (nd) विकिपीडिया में। 6 अप्रैल, 2018 को en.wikipedia.org से पुनः प्राप्त।
- एरिक कॉर्नेल और कार्ल विमेन (1998)। बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट्स, "रिसर्च एंड साइंस।"
- ए। कॉर्नेल और सीई वाइमैन (1998)। "बोस - आइंस्टीन घनीभूत"। अमेरिकी वैज्ञानिक।
- बोसोन (nd)। विकिपीडिया पर। 6 अप्रैल, 2018 को es.wikipedia.org से पुनः प्राप्त।
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