Logo
Logo

Бозе-конденсация

Явление накапливания частиц в основном состоянии с энергией $\varepsilon=0$ называют конденсацией Бозе—Эйнштейна. Подчеркнем, что речь может при этом идти разве что о «конденсации в импульсном пространстве», никакой реальной конденсации в газе, конечно, не происходит.
\[\begin{array}r\text{Л.Л. Ландау, Е.М. Лифшиц}\\
\text{Статистическая физика, ч. 1.}\end{array}\]

Шведская Королевская Академия Наук решила присудить Нобелевскую Премию по физике $2001$ года «За получение конденсата Бозе—Эйнштейна в разреженных газах щелочных металлов и ранние фундаментальные исследования свойств этих конденсатов» совместно Эрику Б. Корнеллу, Вольфгангу Кеттерле и Карлу Е. Виману.
\[\begin{array}r\text{The Nobel Foundation. Press Release:}\\
\text{The 2001 Nobel Prize in Physics}\end{array}\]

Для описания некоторых систем используется модель идеального бозе-газа. При температурах ниже определенной (называемой температурой Бозе—Эйнштейновской конденсации) внутренняя энергия моля такого газа определяется выражением $U=\frac{3}{2} A V T^{\frac{5}{2}}$, а давление не зависит от объема и равно $p=A T^{\frac{5}{2}}$, где $A$ — некоторая константа. В этих условиях над газом совершают такой процесс расширения, что $T V^{\lambda}=\mathscr{const}$ , где $\lambda$ — заданное число.

Поглощается или отдается теплота газом в этом процессе?

Примечание: При $\mu x \ll 1$ справедлива формула $(1+x)^{\mu} \approx 1+\mu x$.