Bose Einstein Condensate-ը բացատրվում է պարզ բառերով.mp4
WEBVTT
00:00.000 --> 00:02.000
Պատկերացրեք, որ երեկույթ եք կազմակերպում ձեր տանը:
00:02.000 --> 00:07.000
Պատրաստվելու համար դուք ձեր սառնարանը լցնում եք տարբեր ըմպելիքներով, որոնք գնել եք տարբեր ժամանակներում:
00:07.000 --> 00:12.000
Ի վերջո, բոլոր ըմպելիքները սառնարանում կսառչեն գրեթե նույն ջերմաստիճանում, այնպես չէ՞:
00:12.000 --> 00:17.000
Հիմա, նմանատիպ օրինակում, պատկերացրեք, որ այդ ըմպելիքները փոխարինեք ատոմներով:
00:17.000 --> 00:25.000
Եթե դուք կարողանայիք զգալիորեն իջեցնել մի խումբ ատոմների ջերմաստիճանը, նրանք կձևավորեին նյութի յուրահատուկ վիճակ, որը կոչվում է Բոզ-Էյնշտեյն կոնդենսատ:
00:25.000 --> 00:32.000
Դուք հավանաբար ծանոթ եք նյութի պինդ, հեղուկ, գազային և պլազմայի չորս հանրահայտ վիճակներին:
00:32.000 --> 00:36.000
Գիտնականները երկար տարիներ լայնորեն ուսումնասիրել և ուսումնասիրել են այս նահանգները:
00:37.000 --> 00:49.000
Այնուամենայնիվ, նյութի մեկ այլ վիճակ ձևավորվում է, երբ ատոմները սառչում են բացարձակ զրոյին մոտ ջերմաստիճանում, որը համարժեք է զրոյական Կելվինի կամ բացասական երկու հարյուր յոթանասուն երեք կետ մեկ հինգ աստիճան Ցելսիուսի:
00:50.000 --> 00:56.000
Այդ գերսառեցված փուլում ատոմներն ունեն նվազագույն էներգիա և ցուցադրում են նվազագույն շարժում:
00:56.000 --> 01:03.000
Հետևաբար, դրանք միավորվում են և դառնում անտարբեր ֆիզիկական տեսանկյունից՝ իրենց պահելով որպես մեկ ատոմ:
01:04.000 --> 01:12.000
Այս հեղափոխական տեսության հիմքը դրեց տեսական ֆիզիկայի մեջ մասնագիտացած հնդիկ ֆիզիկոս Սաթիենդրա Նաթ Բոզը:
01:12.000 --> 01:18.000
Նրան են վերագրվում նաև Բոսայի՝ ենթաատոմային մասնիկի հայտնաբերումը, որն այժմ կրում է նրա անունը։
01:18.000 --> 01:24.000
Բոզեն իր գաղափարներն ուղարկեց գերմանացի գիտնական Ալբերտ Էյնշտեյնին, որը հայտնի է հարաբերականության հատուկ տեսությամբ:
01:25.000 --> 01:31.000
Այնուհետև Էյնշտեյնն այս գաղափարները ներկայացրեց Zeitschrift für Physik-ին՝ այդ ժամանակվա գերմաներեն լեզվով ֆիզիկայի ամսագրին:
01:32.000 --> 01:37.000
Bose-Einstein կոնդենսատ առաջացնելու համար առաջին քայլը գազի ամպ ստանալն է:
01:37.000 --> 01:41.000
Տիպիկ օրինակ է ռուբիդիումի ատոմների գազը։
01:41.000 --> 01:46.000
Հաջորդ քայլը լազերների օգտագործումն է ատոմների էներգիան հեռացնելու և դրանք սառեցնելու համար:
01:46.000 --> 01:52.000
Հետագա սառեցման համար օգտագործվում է գոլորշիացման հովացման մեթոդ, մինչև ատոմները մոտենան բացարձակ զրոյին:
01:53.000 --> 01:59.000
Այս փուլում ատոմները ընդունում են նույն քվանտային վիճակները և գործում են որպես մեկ ամբողջություն։
01:59.000 --> 02:06.000
Եթե դուք չափեք նրանց գտնվելու վայրը այս պահին, դուք կնկատեիք լղոզված գնդակը, այլ ոչ թե առանձին ատոմներ:
02:06.000 --> 02:21.000
Բոզ Էյնշտեյնի կոնդենսատն ի սկզբանե կանխատեսվել էր 1924 և 1925 թվականներին, սակայն ստեղծվել էր միայն 1995 թվականին ամերիկացի ֆիզիկոս Էրիկ Քորնելի և Կարլ Բիմանի կողմից՝ օգտագործելով ռուբիդիումի ատոմները:
02:21.000 --> 02:28.000
Գերմանացի ֆիզիկոս Վոլֆգանգ Քեթերլին նույն տարի արտադրեց կոնդենսատը՝ օգտագործելով նատրիումի ատոմները։
02:28.000 --> 02:35.000
2001 թվականին այս ֆիզիկոսները ֆիզիկայի ոլորտում Նոբելյան մրցանակ են ստացել Բոզ-Էյնշտեյն կոնդենսացիայի հասնելու համար։
02:36.000 --> 02:48.000
Մոտ բացարձակ զրոյական ջերմաստիճանում մասնիկների ուսումնասիրությունը և Բոզ-Էյնշտեյն կոնդենսատների ստեղծումը կարևոր նշանակություն ունի այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են քվանտային հաշվարկները, գերհաղորդականությունը և գիտական հետազոտությունները:
02:48.000 --> 02:55.000
Մի օրինակ, թե ինչպես են հետազոտողները օգտագործում BEC-ները, քվանտային խճճվածության մասին ավելի լավ պատկերացում կազմելն է:
02:55.000 --> 03:04.000
Քվանտային մեխանիկայի այս երևույթը բացատրում է, թե ինչպես կարող են խճճված մասնիկները ազդել միմյանց վիճակի վրա՝ անկախ նրանց ֆիզիկական հեռավորությունից:
03:04.000 --> 03:11.000
Քվանտային խճճվածությունը շատ կարևոր է շատ տեխնոլոգիաների համար, ներառյալ քվանտային հաշվարկների արագ զարգացող դաշտը:
03:11.000 --> 03:14.000
Մենք ստեղծել ենք առանձին տեսանյութ քվանտային խճճվածության մասին։
03:14.000 --> 03:17.000
Հղումը կարող եք գտնել այս տեսանյութի նկարագրության մեջ։
03:18.000 --> 03:33.000
Bose Einstein կոնդենսատները տարբեր գործնական կիրառումներ ունեն ճշգրիտ չափման և զգայական տեխնոլոգիաների մեջ, ինչը հանգեցրել է առաջընթացի գրավիտացիոն ալիքների հայտնաբերման, նավիգացիոն համակարգերի ստեղծման և մագնիսական ռեզոնանսային պատկերի բարելավման գործում:
03:34.000 --> 03:43.000
Բացի այդ, BEC-ները օգտագործվել են ատոմային լազերներ մշակելու համար, որոնք մեծ ներուժ ունեն ատոմային նյութի ճշգրիտ մանիպուլյացիայի համար:
03:43.000 --> 03:48.000
Այս առաջընթացն արդեն օգնել է քվանտային օպտիկայի և վիմագրության հետազոտություններին:
03:48.000 --> 03:54.000
2018 թվականին Միջազգային տիեզերակայանում շրջադարձային փորձ է իրականացվել։
03:54.000 --> 04:03.000
Ռուբիդիումի ատոմները սառեցվել են մինչև մեկ միլիոներորդ աստիճան՝ սահմանելով տիեզերքում երբևէ իրականացված ամենացուրտ փորձի նոր ռեկորդ:
04:03.000 --> 04:08.000
Այս փորձը նաև նշանավորեց ուղեծրում BEC-ների առաջին արտադրությունը:
04:08.000 --> 04:18.000
Այսպիսով, եթե նյութի հինգ վիճակները՝ պինդ, հեղուկ, գազ, պլազմա և BEC-ները բոլորը գնում են խնջույքի, կարո՞ղ եք գուշակել, թե որն է ամենաթեժը: