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ボーズアインシュタイン凝縮(Bose--Einstein Condensation)についてです。凝縮(Condensation)という言葉をこの現象につかった理由はなんでしょうか?

●質問者: isogaya
●カテゴリ:科学・統計資料
✍キーワード:BOSE Einstein アインシュタイン ボーズ
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 4/4件

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1 ● k-kotori
●23ポイント

ボーズ・アインシュタイン凝縮(BEC:Bose-Einstein Condensation)は、ボース粒子の集合体を、極低温で最低エネルギー準位にまとめて落ち込むことが最近実験で確認されましたね。この現象をボース・アインシュタイン凝縮と呼びます。特に、粒子間に引力が作用する場合の凝縮体のダイナミクスや凝縮体の新たな物性の発見に向けた研究をする際に、このCondensationが使用されるみたいですね。

http://www.ike-dyn.ritsumei.ac.jp/~hyoo/paper1.html


2 ● KUROX
●23ポイント

■縮合

二個またはそれ以上の分子(特に有機化合物の分子)が反応し、

簡単な分子(水・アルコールなど)を脱離して安定な新しい分子

をつくること。または、その反応。

■凝縮

(1)ばらばらのものが一つに固まって縮まること。

「皆の気持ちを一つの言葉に―させる」

(2)〔物〕 飽和蒸気の温度を下げたり圧縮したりすると、

蒸気の一部が液体に変わる現象。凝結。

http://dictionary.goo.ne.jp/

上は、URLの辞書の内容そのまま。


なんでなんでしょうね。

「中性原子気体」「ボース気体」「コヒーレントな状態」

この辺の概念とも関係ありそうな・・。

「核凝縮」「核縮合」


3 ● KazuhisaNagata
●22ポイント

id:isogayaさんの物理の知識がどの程度か分からないので、一応高校で物理や化学を習ったものとして説明します。

量子力学の基本的性質にスピンという物があります。たとえば、電子が原子の一つの軌道に2つまでしか入れないのは、電子が±1/2のスピンを持つことができ、またスピンが半整数の粒子は1つの量子状態に1つしか入れないためです。このスピンが半整数のものには他に陽子や中性子などがあり、このような性質を持つ粒子をフェルミオン(フェルミ-ディラック粒子)と呼びます。

逆に、スピンが整数(0,±1,…)の粒子をボソン(ボース-アインシュタイン粒子)と呼び、1つの状態に複数の粒子が入ることを許す性質があります。粒子の例としては光子、弱い力や強い力を媒介する粒子、前記のフェルミオンが原子核のように複数集合した粒子のうち、スピンの合計が整数になった物などがあります。

さてボース-アインシュタイン凝縮になぜ「凝縮」という言葉を使うかという理由ですが、上で説明したとおりボソンには一つの量子状態に複数の粒子が入ることを許すのですが、量子状態の最低より下には量子の入る席はないとすると、室温ではいろいろな量子状態にいるボソンになっている原子も温度が下がると(絶対温度近く; マイクロケルビンのオーダー)、エネルギー最低状態に集中するということが起こります。このことを指して「凝縮」と呼んでいるわけです。

ちなみに、ボースはインド人(スピーカーのボーズと同じ姓)なので物理をやっている日本人だとたいてい「す」の音を濁らせません。

説明が難しいので余りお勧めしませんが、Wikipediaのボース=アインシュタイン凝縮ボース粒子も読んでみてください。


4 ● cyclolith
●22ポイント

「凝縮」の語はもともと、気体→液体の相転移を指すのに使いますよね。広く捉えれば、「凝縮」=「『好き勝手に粒子が動き回る無秩序』から『ある程度の数の粒子のまとまり』への変化」となるわけです。

BECもid:KazuhisaNagataさんの仰る通り、「『粒子がみんな適当な状態をとる相』から『それなりの個数の粒子が最低準位にまとまってる相』への転移」のので、「凝縮」と譬えたのではないでしょうか。

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