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Mit ihm machte Einstein seine letzte bedeutende Entdeckung: Prof. Satyendra Nath Bose (li.) 1953 mit
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Mit ihm machte Einstein seine letzte bedeutende Entdeckung: Prof. Satyendra Nath Bose (li.) 1953 mit Max von Laue

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Die Bose-Einstein-Statistik

Das Bose-Einstein-Kondensat

Einstein war sein eigenes Ergebnis nicht ganz geheuer. Er war sich klar, dass er gemeinsam mit Bose behauptete, dass sich Teilchen gegenseitig auf eine Weise beeinflussten, die nichts mit den bekannten Kräften oder Feldern gemein hatte. Ohne eine zufrieden stellende Interpretation anbieten zu können, machte Einstein aus Boses Annahmen eine gewagte Vorhersage: Bei einer bestimmten, sehr tiefen Temperatur sollte Gas auf eine bisher unbekannte Weise „kondensieren“. Ein Teil der Atome werde sich, so Einstein, im niedrigsten Energiezustand, dem Zustand ohne Bewegungsenergie, sammeln.

Einstein war sich aber nicht sicher, ob seine Vorhersage richtig war. „Die Theorie ist hübsch, aber ob auch etwas Wahres dran ist?“, schrieb er an seinen Freund und Kollegen Paul Ehrenfest im Dezember 1924.

Es war sehr viel Wahres daran. 1928 wurde zum ersten Mal ein solcher Phasenübergang beobachtet. Aber erst 1995 konnte erstmals ein reines „Bose-Einstein-Kondensat“ hergestellt werden. Dazu wird eine Gaswolke bis nahe an den absoluten Nullpunkt abgekühlt bis sich alle Gasmoleküle sich im gleichen Energiezustand befinden. Dieses

Ensemble ununterscheidbarer Atome verliert jede innere Reibung, es wird „superfluide“. Dreht man das Gefäß, in dem sich eine normale Flüssigkeit befindet, wird sich diese auf Grund der Reibung beginnen mit zu drehen. Das superfluide Bose-Einstein-Kondensat bleibt dagegen völlig in Ruhe.

Bose und Einstein hatten mit ihren Berechnungen eine Eigenschaft von Teilchen entdeckt, die Einstein später die größten Schwierigkeiten bereiten sollte: Die Verschränkung. Verschränkte quantenmechanische Objekt führen keine unabhängige Existenz, ihr Eigenschaften bleiben fest miteinander verbunden, bis dieser Zustand gestört wird. Einstein lehnt später dieses Phänomen als „spukhafte Fernwirkung“ ab.

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Zuletzt geändert am: 21.03.2005