Όταν ο Μποζ έγραψε στον Αϊνστάιν: η δύναμη της ποικιλόμορφης σκέψης – Physics World

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world.jpg" data-caption="Κοντό αλλά γλυκό Το 1924 ο Satyendra Nath Bose (αριστερά) έγραψε στον Albert Einstein (δεξιά) λέγοντας ότι είχε αναπτύξει μια πιο ικανοποιητική παραγωγή του νόμου του Planck. Η αλληλογραφία που προέκυψε, η οποία ήταν σύντομη αλλά βαθιά, οδήγησε στην πρόβλεψη αυτού που τώρα ονομάζουμε συμπύκνωση Bose-Einstein. (Αριστερά: Falguni Sarkar, ευγενική προσφορά AIP Emilio Segrè Visual Archives. Δεξιά: AIP Emilio Segrè Visual Archives, WF Meggers Gallery of Nobel Laureates Collection)” title=”Κάντε κλικ για να ανοίξετε την εικόνα στο αναδυόμενο παράθυρο” href=”https://platoblockchain.com /wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world.jpg”>

Μια μέρα τον Ιούνιο του 1924, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν έλαβε ένα γράμμα γραμμένο από έναν καθηγητή στην Ινδία. Ο συγγραφέας παραδέχτηκε ότι ήταν «εντελώς άγνωστος» αλλά είπε ότι έστελνε στον Αϊνστάιν ένα συνοδευτικό άρθρο για αυτήν την «διάγνωση και γνώμη». Μόλις πέντε σελίδες, το άρθρο ισχυρίστηκε ότι αντιμετώπιζε ένα ελάττωμα στην κβαντική θεωρία με το οποίο ο Αϊνστάιν αγωνιζόταν ανεπιτυχώς για αρκετά χρόνια.

Ο Αϊνστάιν, που ήταν τότε στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, συνειδητοποίησε αμέσως ότι ο συγγραφέας – Satyendra Nath Bose – είχε λύσει το πρόβλημα που τον είχε νικήσει. Αφορούσε μια πλήρως ικανοποιητική παραγωγή του ο νόμος του Πλανκ, που περιγράφει το φάσμα της ακτινοβολίας από ένα μαύρο σώμα. Ο νόμος που προέκυψε για πρώτη φορά από τον Max Planck το 1900, έδειξε ότι η ακτινοβολία δεν ανεβαίνει στο άπειρο σε όλο και μικρότερα μήκη κύματος όπως προτείνει η κλασική φυσική, αλλά αντίθετα κορυφώνεται πριν πέσει πίσω.

Ο Αϊνστάιν ανέπτυξε γρήγορα την προσέγγιση του Bose στη δουλειά του και, ως αποτέλεσμα της συνεργασίας τους, το ζευγάρι προέβλεψε την ύπαρξη ενός νέου φαινομένου, μεταγλωττισμένο «Συμπύκνωση Bose-Einstein». Αναμένεται ότι θα συμβεί σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, θα εμπλέκονται όλα τα σωματίδια σε ένα σύστημα που θα καταλαμβάνει την ίδια χαμηλότερη κβαντική κατάσταση. Αυτή η νέα συλλογική κατάσταση της ύλης εντοπίστηκε πειραματικά για πρώτη φορά το 1995, με αποτέλεσμα οι Eric Cornell, Wolfgang Ketterle και Carl Wieman να κερδίσουν το βραβείο. Βραβείο Νόμπελ Φυσικής έξι χρόνια αργότερα.

Η ανταλλαγή Bose-Einstein μπορεί να ήταν σύντομη, αλλά είναι μια από τις μεγάλες αντιστοιχίες στην ιστορία της φυσικής. Γράφοντας στο βιβλίο του 2020 Η Δημιουργία της Σύγχρονης Φυσικής στην Αποικιακή Ινδία, ο ιστορικός και φιλόσοφος της επιστήμης Somaditya Banerjee, που τώρα βρίσκεται στο Austin Peay State University στο Clarksville του Τενεσί, λέει ότι η συνεργασία τους απέδειξε την αυξανόμενη σημασία των διεθνών κοινών προσπαθειών στην επιστήμη. Ή, όπως το θέτει ο Banerjee, το έργο τους αποκάλυψε τη «διεθνική φύση του κβαντικού».

Περιθωριοποιημένη έμπνευση

Ο Μποζ μεγάλωσε πολιτικά και επιστημονικά περιθωριοποιημένος. Γεννήθηκε την 1η Ιανουαρίου 1894 στην Καλκούτα (τότε Καλκούτα) στην ινδική πολιτεία της Βεγγάλης, η οποία βρισκόταν υπό βρετανική κατοχή, σε οικογένεια που ήταν μέρος ενός πολιτιστικού και εκπαιδευτικού κινήματος που ονομαζόταν «Αναγέννηση της Βεγγάλης». Τα μέλη του είχαν αμφίθυμη σχέση με την ευρωπαϊκή κουλτούρα, εν μέρει την απέρριπταν και εν μέρει την ασπάζονταν.

Ο Μποσέ και ο Σάχα ένιωθαν αποξενωμένοι και ανταγωνιστικοί απέναντι στους Βρετανούς αποικιστές και δεν ήθελαν να τους υπηρετήσουν συνεισφέροντας σε τομείς με πιθανές πρακτικές εφαρμογές

Το 1895, όταν ο Μποζ ήταν 11 ετών, οι Βρετανοί κατακτητές – θορυβημένοι από την αυξανόμενη εξέγερση στη Βεγγάλη – χώρισαν το κράτος στα δύο. Μέρος του λόγου που ο Bose πήγε στον ακαδημαϊκό χώρο, σύμφωνα με τον Banerjee, μπορεί να ήταν μια εθνικιστική παρόρμηση να αποφύγει τη στρατολόγηση στην αποικιακή γραφειοκρατία, η οποία ήταν η μοίρα πολλών Βεγγαλέζων της μεσαίας τάξης.

Αντίθετα, παρευρέθηκε ο Bose Προεδρικό Κολλέγιο με τον φίλο του (και μελλοντικό αστροφυσικό) Μέγκναντ Σάχα, ο οποίος είχε αποβληθεί από το σχολείο του για τη συμμετοχή του στο «κίνημα των Σουαντέσι». Επιδιώκοντας να περιορίσει τη χρήση ξένων αγαθών και να στηριχθεί αντ' αυτού σε εγχώρια προϊόντα, το κίνημα ήταν μέρος της ώθησης για την ινδική ανεξαρτησία και στάθηκε ενάντια στην προτεινόμενη διχοτόμηση της Βεγγάλης.

Και οι δύο και ο Σάχα ένιωθαν αποξενωμένοι και ανταγωνιστικοί απέναντι στους Βρετανούς αποικιστές και –όπως πολλοί από τους συνομηλίκους τους– δεν ήθελαν να τους υπηρετήσουν συνεισφέροντας σε τομείς με πιθανές πρακτικές εφαρμογές, όπως η χημεία ή η εφαρμοσμένη φυσική. Αντίθετα, το ζευγάρι προσελκύθηκε από τα μαθηματικά και τη θεωρητική φυσική – και συγκεκριμένα από τη νέα κβαντική θεωρία που Οι Γερμανοί φυσικοί ήταν πρωτοπόροι.

Σύμφωνα με τον Banerjee, ο Bose είδε το έργο του ως «μια πνευματική απόδραση από τις ανισότητες και τις ασυμμετρίες των σχέσεων εξουσίας» στην κατεχόμενη Βεγγάλη. «Δεν είναι λοιπόν τυχαίο», γράφει, «ότι οι αναδυόμενοι Ινδοί φυσικοί διέπρεψαν ιδιαίτερα στην κβαντική φυσική». Ως αποτέλεσμα της εξοικείωσής τους με τη γερμανική εργασία, ο Bose και ο Saha επηρεάστηκαν σε μεγάλο βαθμό από τη θεωρία των φωτονίων, η οποία υπονοούσε ασυνέχειες στο φως. Οι Βρετανοί φυσικοί, αντίθετα, εντυπωσιάστηκαν περισσότερο από τη συνεχή φύση του φωτός που υπαγορεύεται από τις εξισώσεις του Maxwell.

Ο Bose και ο Saha έγιναν και οι δύο καθηγητές φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλκούτας. Όμως λόγω της απομόνωσης της Βεγγάλης και των επιπτώσεων του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου, δυσκολεύτηκαν να παρακολουθήσουν τις πιο πρόσφατες εξελίξεις στην Ευρώπη. Ένα από τα λίγα περιοδικά που ήταν τακτικά διαθέσιμα στη βιβλιοθήκη της Προεδρίας ήταν Φιλοσοφικό Περιοδικό, στο οποίο ο Bose και ο Saha διάβασαν ένα από τα θεμελιώδη άρθρα του Niels Bohr για την ατομική δομή, που δημοσιεύτηκε το 1913 (Phil Mag. 26 1).

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-1.jpg" data-caption="Μεγάλα μυαλά Ο Bose και ο Saha με άλλους επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Καλκούτας: καθισμένοι (L έως R): Meghnad Saha, Jagadish Chandra Bose, Jnan Chandra Ghosh. Όρθιοι (Από προς Β): Snehamoy Dutt, Satyendra Nath Bose, Debendra Mohan Bose, NR Sen, Jnanendra Nath Mukherjee, NC Nag. (Ευγενική προσφορά: Wikimedia Commons)” title=”Κάντε κλικ για να ανοίξετε την εικόνα στο αναδυόμενο παράθυρο” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the- power-of-diverse-thinking-physics-world-1.jpg”>

Στην Καλκούτα, είχαν επίσης την τύχη να γίνουν φίλοι Paul Johannes Brühl, ένας επισκέπτης βοτανολόγος από τη Γερμανία, ο οποίος είχε φέρει μαζί του βιβλία και περιοδικά για τη θερμοδυναμική, την κβαντική θεωρία, τη σχετικότητα και άλλα δημοφιλή θέματα φυσικής. Το 1919, αφού ο Αϊνστάιν έγινε γνωστός μετά την προφανή επιβεβαίωση της γενικής σχετικότητας, ο Μποσέ και ο Σάχα κατάφεραν να πάρουν αντίγραφα των βασικών εγγράφων στα γερμανικά και τα γαλλικά. Ο Bose γνώριζε άπταιστα και τις δύο γλώσσες, καθώς και τα αγγλικά, και έτσι αυτός και η Saha μετέφρασαν και δημοσίευσαν τις εργασίες σε μορφή βιβλίου ως Η Αρχή της Σχετικότητας (Πανεπιστήμιο Καλκούτας, 1920). Ήταν η πρώτη αγγλόφωνη συλλογή εργασιών για το θέμα από τον Αϊνστάιν και άλλους.

Στη συνέχεια, το 1921, ο Bose τιμήθηκε με τη θέση του καθηγητή στο πρόσφατα ιδρύθηκε Πανεπιστήμιο Ντάκα (τώρα Ντάκα). και επιφορτισμένη με την ανάπτυξη του τμήματος φυσικής της. Δύο χρόνια αργότερα, μάλλον ξαφνικά, οι σοβαρές περικοπές στον προϋπολογισμό τερμάτισαν το σχέδιο επέκτασης του τμήματος και ο Μποζ έπρεπε ακόμη και να αγωνιστεί για να διατηρήσει τη δουλειά του. Το 1923, λοιπόν, ο Bose βρέθηκε σε μια άλυτη επαγγελματική κατάσταση, σε μια αγχωτική πολιτική στιγμή σε μια κατεχόμενη γη.

Η σύνδεση του Αϊνστάιν

Παρά τα προβλήματά του, ο 30χρονος συνέχισε τις έρευνες. Αργότερα εκείνο το έτος, σκέφτηκε ένα ανησυχητικό γεγονός: η εξαγωγή του νόμου του Πλανκ ήταν λογικά αβάσιμη καθώς συνδύαζε κλασικές και κβαντικές έννοιες. Ο Bose αποφάσισε να αγνοήσει την κλασική θεωρία και να αντλήσει τον νόμο αντ' αυτού, εξετάζοντας τις κινήσεις ενός αερίου διακριτών φωτονίων. Περιέγραψε τις σκέψεις του το φθινόπωρο του 1923 στο σημαντικό πλέον έγγραφο του με τίτλο «Ο νόμος του Πλανκ και η υπόθεση του φωτός-κβαντικής», μια έκδοση της οποίας θα έστελνε σύντομα στον Αϊνστάιν.

Ο νόμος του Πλανκ, ξεκίνησε η εργασία, είναι το σημείο εκκίνησης για την κβαντική θεωρία. Αλλά ένας κρίσιμος τύπος για την εξαγωγή του βασίζεται σε μια κλασική υπόθεση σχετικά με τους διαθέσιμους βαθμούς ελευθερίας. «Αυτό είναι ένα μη ικανοποιητικό χαρακτηριστικό σε όλες τις παραγώγους», έγραψε ο Bose. Ενώ παραδέχτηκε ότι η προσπάθεια του ίδιου του Αϊνστάιν να αντλήσει τον νόμο απαλλαγμένο από κλασικές υποθέσεις ήταν «εξαιρετικά κομψή», ο Μποζ δεν θεώρησε ότι ήταν «επαρκώς δικαιολογημένος από λογική άποψη».

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-2.jpg" data-caption="Πώς ξεκίνησαν όλα Όταν η εξαγωγή του νόμου του Planck από τον Satyendra Nath Bose απορρίφθηκε για δημοσίευση το 1924, έστειλε μια επιστολή απευθείας στον Albert Einstein ζητώντας τη βοήθειά του. Ο Αϊνστάιν συνειδητοποίησε αμέσως τη σημασία αυτού που είχε κάνει ο Μπόουζ και κανόνισε να δημοσιευθεί Zeitschrift für Physik. (Ευγενική προσφορά: AIP Emilio Segrè Visual Archives, Gift of Kameshwar Wali and Etienne Eisenmann)” title=”Κάντε κλικ για να ανοίξετε την εικόνα στο αναδυόμενο παράθυρο” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/when -bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-2.jpg”>

Ο Μποζ συνέχισε με τόλμη: «Στα παρακάτω θα σκιαγραφήσω τη μέθοδο εν συντομία». Ακολουθούν τρεις σελίδες αυστηρών παραγώγων, που καταλήγουν σε μια εξίσωση που περιγράφει την κατανομή της ενέργειας στην ακτινοβολία από ένα μαύρο σώμα. Αυτή η εξίσωση, διακήρυξε ο Bose, ήταν «η ίδια με τον τύπο του Planck».

Σε πρόσφατη εργασία για arXiv (arxiv.org/abs/2308.01909), ο φυσικός Partha Ghose, ο οποίος ήταν ένας από τους τελευταίους διδακτορικούς φοιτητές του Bose, λέει ότι η μέθοδος του Bose υπαινίχθηκε –αλλά δεν ήταν σαφής– τη δυσδιάκριτη φύση αυτών των μεμονωμένων φωτονίων. Αντίθετα, ο Bose όρισε έναν όγκο για τα φωτόνια ως έναν χώρο που αποτελείται από καταστάσεις – τις οποίες ονόμασε κύτταρα – με τον συνολικό αριθμό των κυττάρων να ισούται με τον αριθμό των τρόπων με τους οποίους μπορούν να διαταχθούν τα φωτόνια. Καθώς το αέριο των φωτονίων έχει σταθερή πυκνότητα, η αναδιάταξη μεμονωμένων φωτονίων δεν παράγει νέα κύτταρα, πράγμα που σημαίνει ότι τα ίδια τα φωτόνια δεν μπορούν να διαχωριστούν. δεν μπορείτε να τους "κάνετε tag" για να τους ακολουθήσετε.

Ο Μποζ έστειλε το χαρτί στον Φιλοσοφικό Περιοδικό – το οποίο γνώριζε ότι ήταν διαθέσιμο στους Ινδούς φυσικούς – γύρω στις αρχές του 1924, αλλά δεν το άκουσε ποτέ. Απογοητευμένος, αλλά πεπεισμένος για την ορθότητά του, το έστειλε, ή μια ελαφρώς αναθεωρημένη εκδοχή, στον Αϊνστάιν, ο οποίος το έλαβε στις 4 Ιουνίου 1924.

“Ένα σημαντικό βήμα μπροστά”

Ο Αϊνστάιν ήταν προετοιμασμένος. Γνώριζε την ασυνέπεια της χρήσης μιας κλασικής υπόθεσης για την εξαγωγή ενός κβαντικού νόμου και είχε ήδη κάνει αρκετές ανεπιτυχείς προσπάθειες να τον αφαιρέσει. Η παράγωγη του Bose ήταν καλή, συνειδητοποίησε ο Αϊνστάιν.

Ο Αϊνστάιν σταχυολόγησε περισσότερη σημασία στο έργο του Μποζ από τον ίδιο τον Μποζ, γιατί εντόπισε μια αναλογία που δεν εκμεταλλεύτηκε

Στις 2 Ιουλίου του ίδιου έτους, ο Αϊνστάιν απάντησε με μια χειρόγραφη καρτ ποστάλ στον Bose, αποκαλώντας την εφημερίδα «ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός». Στη συνέχεια ο Αϊνστάιν μετέφρασε ο ίδιος το χαρτί και το έστειλε Zeitschrift für Physik. Με την έγκριση του Αϊνστάιν, η εργασία του Bose έγινε αποδεκτή και δημοσιεύτηκε δεόντως στο περιοδικό τον Αύγουστο του 1924 (26 178).

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-3.jpg" data-caption="Σιγά σιγά το κάνει Ο Αϊνστάιν αντέδρασε στο γράμμα που του έστειλε ο Μπόζε το 1924, στέλνοντάς του μια καρτ ποστάλ. (Shutterstock/Genotar) ” title=”Κάντε κλικ για να ανοίξετε την εικόνα στο αναδυόμενο παράθυρο” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power -of-diverse-thinking-physics-world-3.jpg”>

Ο Αϊνστάιν αποκόμισε περισσότερη σημασία στο έργο του Μποζ από τον ίδιο τον Μποζ, γιατί εντόπισε μια ανεκμετάλλευτη αναλογία. Ουσιαστικά, ο Bose είχε αντιμετωπίσει τα φωτόνια ως στατιστικά εξαρτώμενα, υπονοώντας την πιθανότητα παρεμβολής κυμάτων. Αυτό που συνειδητοποίησε ο Αϊνστάιν ήταν ότι αυτό δεν έπρεπε να ισχύει μόνο για τα φωτόνια, αλλά θα μπορούσε να ισχύει και για άλλα σωματίδια. Στην πραγματικότητα, όπως γνωρίζουμε τώρα, η παρεμβολή ισχύει μόνο για σωματίδια με ακέραιες τιμές σπιν, ή αυτό που ο Paul Dirac, δύο δεκαετίες αργότερα, ονόμασε «μποζόνια». Αυτά έρχονται σε αντίθεση με τα "φερμιόνια", των οποίων η περιστροφή έρχεται σε περιττές μισές ακέραιες τιμές.

Λίγο αφότου έλαβε το σημείωμα του Μποσέ, ο Αϊνστάιν έγραψε μια γερμανόφωνη εργασία με τίτλο «Quantentheorie des einatomigen idealen gases» (ή «Κβαντική θεωρία του μονατομικού ιδανικού αερίου»). Δημοσιεύτηκε στο Πρακτικά της Πρωσικής Ακαδημίας Επιστημών Τον Ιανουάριο του 1925, περιέγραψε αυτό που ο Αϊνστάιν ονόμασε «μια εκτεταμένη επίσημη σχέση μεταξύ ακτινοβολίας και αερίου». Το έγγραφο ουσιαστικά έδειξε ότι σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν, η εντροπία ενός συστήματος εξαφανίζεται εντελώς και όλα τα σωματίδια πέφτουν στην ίδια κατάσταση ή κυψέλη. Μέσα σε κάθε κύτταρο, η εντροπία της μοριακής κατανομής «εκφράζει έμμεσα μια ορισμένη υπόθεση σχετικά με μια αμοιβαία επιρροή των μορίων που είναι αρκετά μυστηριώδους φύσης».

Πιο ψυχρό: πώς ένα γράμμα στον Αϊνστάιν και η πρόοδος στην τεχνολογία ψύξης με λέιζερ οδήγησαν τους φυσικούς σε νέες κβαντικές καταστάσεις της ύλης

Ο Αϊνστάιν απέδωσε αυτή την επιρροή στην παρεμβολή σωματιδίων. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, προέβλεψε, τα κυματοειδή χαρακτηριστικά αερίων όπως το υδρογόνο και το ήλιο θα γίνουν πιο έντονα, σε σημείο που το ιξώδες θα μειωνόταν γρήγορα – ένα φαινόμενο που τώρα ονομάζεται «υπερρευστότητα». Επιμένοντας να αντιμετωπίζει την αναλογία μεταξύ ακτινοβολίας και αερίων ως ακριβή, ο Αϊνστάιν είχε βασιστεί στο έργο του Μποζ για να καταλήξει να προβλέπει μια άγνωστη κατάσταση της ύλης.

Χάρη στην προσοχή του Αϊνστάιν στο έργο του Μποζ, ο τελευταίος έλαβε άδεια δύο ετών για να σπουδάσει στην Ευρώπη. Ο Μποζ ταξίδεψε πρώτα στο Παρίσι το φθινόπωρο του 1924, όπου έγραψε δύο ακόμη επιστολές στον Αϊνστάιν. Την επόμενη χρονιά πήγε στο Βερολίνο όπου τελικά μπόρεσε να μιλήσει προσωπικά στον Αϊνστάιν στις αρχές του 1926. Αλλά το ζευγάρι δεν κατάφερε ποτέ να συνεργαστεί περαιτέρω. Ο Αϊνστάιν αντιτάχθηκε στον τύπο πιθανότητας του Bose για τις καταστάσεις των σωματιδίων σε ένα πεδίο ακτινοβολίας σε θερμική ισορροπία και ο Bose, που εμπλέκεται με άλλα πράγματα, δεν επέστρεψε σε αυτό το συγκεκριμένο ερώτημα. Η ανταλλαγή τους τον Ιούνιο του 1924, όσο σύντομη κι αν ήταν, παρέμεινε το πιο παραγωγικό μέρος της αλληλογραφίας τους.

Πόσο ζεστό είναι το κενό

Τελικά, περίπου 70 χρόνια αργότερα, αυτή η νέα κατάσταση της ύλης, που τώρα ονομάζεται συμπύκνωση Bose-Einstein (BEC), ήταν αποδειχθεί πειραματικά σε δύο εργαστήρια στις ΗΠΑ το 1995. Αυτό, επίσης, ήταν το αποτέλεσμα μιας μακράς σειράς εξελίξεων, γιατί το 1924, το BEC ήταν απλώς μια οριακή περίπτωση κβαντικών αερίων, που θεωρούνταν δυνατή μόνο κοντά στο απόλυτο μηδέν. Φαινόταν απρόσιτο. Ακόμη και το ακατέργαστο κενό είναι πολύ ζεστό για το BEC.

Σημείο καμπής ήταν η εφεύρεση, το 1975, του ψύξη με λέιζερ. Ρυθμίζοντας τη συχνότητα του φωτός λέιζερ ακριβώς κάτω από αυτή των ατόμων-στόχων, οι φυσικοί θα μπορούσαν να πυροδοτήσουν φωτόνια σε άτομα που κινούνταν προς την αντίθετη κατεύθυνση. Χάρη στο φαινόμενο Doppler, τα άτομα θα μπορούσαν στη συνέχεια να εξαπατηθούν ώστε να απορροφήσουν τα φωτόνια ενώ τα ωθούνταν προς την αντίθετη κατεύθυνση του λέιζερ, μειώνοντας την ταχύτητά τους και προκαλώντας την ψύξη τους.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-5.jpg" data-caption="Το πιο κουλ αποτέλεσμα Σε αυτήν την εμβληματική πλέον σειρά εικόνων που τραβήχτηκαν το καλοκαίρι του 1995, ένα συμπύκνωμα Bose-Einstein αναδύεται από ένα σύννεφο ψυχρών ατόμων ρουβιδίου στο εργαστήριο του Eric Cornell και του Carl Wieman. Η "ακίδα" στην πυκνότητα των ατόμων στο κέντρο του νέφους είναι ένα σημάδι ότι πολλά άτομα εκεί καταλαμβάνουν την ίδια κβαντική κατάσταση - την υπογραφή της συμπύκνωσης Bose-Einstein. (Ευγενική προσφορά: NIST/JILA/CU-Boulder)” title=”Κάντε κλικ για να ανοίξετε την εικόνα στο αναδυόμενο παράθυρο” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to -einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-5.jpg”>

Ένα χρόνο αργότερα, μια ομάδα φυσικών έδειξε ότι τα ισότοπα του υδρογόνου μπορούσαν να ψυχθούν για να αντιγραφούν το BEC. Το 1989, οι Cornell και Wieman εγκαταστάθηκαν σε άτομα ρουβιδίου επειδή θα ομαδοποιούνταν πιο γρήγορα από το υδρογόνο. Μερικές φορές αναφέρεται ως "υπεράτομα", το BEC εμφανίζεται όταν τα κυματικά πακέτα μεμονωμένων σωματιδίων επικαλύπτονται και γίνονται εντελώς δυσδιάκριτα σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Οι Wieman και Cornell περιέγραψαν το BEC ως μια «κβαντική κρίση ταυτότητας» που συμβαίνει όταν τα άτομα συγκεντρώνονται στη χαμηλότερη δυνατή κατάσταση του συστήματος. Η ίντριγκα της δημιουργίας ενός γιγαντιαίου πακέτου κυμάτων είναι ότι το BEC μας δίνει ένα παράθυρο για να παρακολουθήσουμε κβαντικές συμπεριφορές σε μακροσκοπικό επίπεδο.

Το κρίσιμο σημείο

«Η αλληλογραφία μεταξύ του Μποζ και του Αϊνστάιν», έγραψε ο Μπάνερτζι Η Δημιουργία της Σύγχρονης Φυσικής στην Αποικιακή Ινδία, «είναι μια ιδιαίτερη στιγμή στην ιστορία της επιστήμης». Ο Bose δεν ήρθε από το μπλε για να συνεισφέρει ένα κομμάτι σε ένα αναπτυσσόμενο παζλ. Χάρη στην εργασία του μακριά από την Ευρώπη σε μια αποικισμένη χώρα, ο Banerjee υποστηρίζει, ο Bose ήταν μοναδικά έτοιμος να διευκολύνει την αλλαγή στη δυτική σκέψη για την κβαντική θεωρία.

Το έργο του Bose δεν ήταν η πρώτη φορά που μη δυτικοί επιστήμονες συνεισέφεραν βασικές γνώσεις στην ευρωπαϊκή επιστήμη. Αλλά η συνεργασία του με τον Αϊνστάιν δείχνει ένα βαθύτερο σημείο – δηλαδή πώς οι περιφερειακές διαφορές μπορούν να δώσουν διαφορετικές αισθήσεις για το τι είναι σημαντικό και τι όχι. Όπως το θέτει ο Banerjee, η συμβολή του Bose απεικονίζει τον «τοπικά ριζωμένο κοσμοπολιτισμό» της επιστήμης.

Η διαφορετικότητα στις κοσμοθεωρίες, όχι η πολιτισμική συμμόρφωση, αποτελεί την πιο ισχυρή υπόσχεση για την πρόοδο στη φυσική.

Robert P Crease  (κάντε κλικ στον παρακάτω σύνδεσμο για πλήρες βιογραφικό) είναι πρόεδρος του Τμήματος Φιλοσοφίας του Πανεπιστημίου Stony Brook, ΗΠΑ, όπου Τζίνο Ελιά είναι διδάκτορας

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking/