Come Appare un Condensato di Bose-Einstein?
Appare
come un piccolo grumo denso sul fondo della trappola magnetica;
un po' come una goccia d'acqua che si condensa dall'aria umida su
una tazza fredda. Inizialmente, quando si forma, il condensato è
ancora circondato da atomi di gas normale, così assomiglia
al nocciolo dentro una ciliegia. |
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E'
possibile guardare l'esperimento e vederlo? |
Sì,
ma il condensato è davvero piccolo, quindi è necessario un
microscopio. Inoltre, bisogna illuminarlo con una speciale luce rossa che
viene riflessa dagli atomi di rubidio. (Clicca
qui per saperne di più sugli atomi e i colori ai quali sono
sensibili) Il modo con cui Wieman e Cornell lo osservarono la prima volta
fu di spegnere la trappola, e poi, dopo un po', prendere un'istantanea
della nuvola di atomi. Quando la nuvola era sufficientemente fredda, si
poteva osservare un blob molto denso al centro. Lo si può vedere
nelle immagini dei loro dati, con la temperatura che passa da 400 miliardesimi
di grado sopra lo Zero Assoluto a 50 miliardesimi. |
| Clicca per vedere un immagine più grande.
Il bianco e nero è stato convertito in colore, con il bianco che
indica la parte più densa (e quindi più buia) della nuvola.
Per vedere un filmato a falsi colori, che mostra la vera nuvola di atomi
che si raffredda e si condensa, clicca su uno dei seguenti: |
Quindi,
gli atomi sui bordi dell'immagine si sparpagliano, ma il condendsato
di Bose-Einstein al centro no? |
Hai
ragione per gli atomi sui bordi, e hai quasi ragione per il condensato.
In realtà si sparpaglia anch'esso, ma il modo in cui lo fa mostra
alcuni dei motivi per cui è considerato così speciale. |
Mi
stavo cominciando a chiedere cosa c'era poi di tanto speciale in questo
piccolo grumo. |
Questo
condensato si sparpaglia nel modo più lento possibile per gli atomi
(che non siano tenuti insieme come nei solidi). C'è una legge fondamentale
della fisica che richiede che gli atomi si sparpaglino, ed è chiamata
"principio di indeterminazione di Heisenberg"; questo dice che non si può
conoscere simultaneamente la posizione esatta e la velocità esatta
di qualunque oggetto, atomi compresi. Poichè si può seguire,
più o meno precisamente, la loro posizione, non possiamo conoscere
esattamente la loro velocità. Se fossero stazionari, sapremmo esattamente
che la loro velocità è zero. Ecco perchè si sparpagliano.
Comunque, capire veramente il principio di indeterminazione è un'altra
faccenda. |


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