Όλα όσα θα θέλατε να μάθετε για τη συμπύκνωση Bose-Einstein
Μέρος 5ο. Ψύξη με εξάτμιση

Άρθρο, Ιούνιος 2002

Μέρος 1ο : Τi είναι η συμπύκνωση Bose-Einstein
Μέρος 2ο : Ψύξη με Laser
Μέρος 3ο : Παγίδευση με Laser και Οπτικές Μολάσσες
Μέρος 4ο : Μαγνητικές Παγίδες
Μέρος 5ο : Ψύξη με εξάτμιση
Μέρος 6ο : Πως μοιάζει ένα BEC;

ΕΡΩΤΗΣΗ :Εντάξει, και τώρα που πετύχαμε ένα θαυμάσιο θερμός, πως ψύχουμε τα άτομα τόσο όσο χρειάζονται για το BEC; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ: Εδώ ακριβώς έρχεται η ιδέα της  ψύξης με εξάτμιση. Είναι η ίδια φυσική που μας επιτρέπει να κρυώνουμε το φλυτζάνι με το ζεστό καφέ μας. Στην περίπτωση του καφέ, τα μόρια του καφέ με την μεγαλύτερη ενέργεια ξεφεύγουν από το φλυτζάνι και δραπετεύουν σαν ατμός. Καθώς φεύγουν, αποσπούν από τα υπόλοιπα άτομα, εκτός από την ενέργεια που είχαν και το ποσό ενέργειας που χρειάζεται για την εξάτμισή τους. Έτσι τα μόρια που μένουν στο υγρό είναι ψυχρότερα γιατί έχασαν ενέργεια. Η αντιστοίχηση για να πετύχουμε την BEC είναι να επιτρέψουμε στα πιο ενεργητικά άτομα ρουβιδίου να δραπετεύσουν από την μαγνητική παγίδα. 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ:Ναι, αυτό ακριβώς κάνουμε στα πειράματα BEC.  Αλλά αν χαμηλώσουμε τα τοιχώματα αρκετά γρήγορα, θα καταλήξουμε με πολύ λίγα ψυχρά άτομα. Αποδεικνύεται ότι δεν αρκεί να διαθέτεις πολύ ψυχρά άτομα αλλά και αρκετά από αυτά για να πετύχεις συμπύκνωση Bose-Einstein.  Προσπάθησε να χαμηλώσεις το χείλος της λεκάνης με ρυθμό που θα σου δώσει τα πιο πολλά ψυχρά άτομα σε δεδομένο χρονικό διάστημα. Αυτό ακριβώς είναι που κάνουμε στα πειράματα BEC. Όπως ακριβώς και στα πειράματα αυτά αν το κάνουμε σωστά ώστε να πάρουμε αρκετά ψυχρά άτομα θα δούμε την εμφάνιση BEC. 

ΕΡΩΤΗΣΗ :Μοιάζει όμως μια εξομοίωση με το πραγματικό  πείραμα;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ:Στο πραγματικό πείραμα τα άτομα είναι μικρότερα αλλά υπάρχουν περισσότερα από αυτά, έτσι ώστε συγκρούονται μεταξύ τους, ενώ κινούνται το ίδιο γρήγορα όπως στην εξομοίωση που είδαμε. 

ΕΡΩΤΗΣΗ :Αδύνατον. Έχω ακούσει ότι τα άτομα κινούνται περίπου με 1.500.000 μέτρα την ώρα, αλλά αυτές οι μπάλες κινούνται με ταχύτητα μόνον μερικών εκατοστών (cm) ανά δευτερόλεπτο. 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ:Ναι αλλά θυμήσου ότι όσο πιο ψυχρά γίνονται τα άτομα, τόσο πιο αργά κινούνται. 1.500.000 μέτρα την ώρα είναι η ταχύτητα  που έχουν τα άτομα όταν κινούνται στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου. Όταν κατεβούμε σε λιγότερο από ένα εκατομμυριοστό του βαθμού πάνω από το απόλυτο μηδέν, τα άτομα πηγαίνουν τόσο αργά, όσο και οι μπάλες που είδαμε. Κάτι άλλο που είναι επίσης διαφορετικό είναι ότι το συμπύκνωμα Bose ή "super άτομο",  δεν μοιάζει με την εικόνα αυτή. 

ΕΡΩΤΗΣΗ :Με τι μοιάζει λοιπόν;