ความฉลาดทางข้อมูลเชิงกำเนิด

เมื่อโบสเขียนถึงไอน์สไตน์: พลังของการคิดที่หลากหลาย - โลกฟิสิกส์

วันที่:

ในปี 1924 นักฟิสิกส์ชาวอินเดียชื่อ Satyendra Nath Bose เขียนถึง Albert Einstein โดยบอกว่าเขาได้แก้ไขปัญหาในฟิสิกส์ควอนตัมที่ทำให้ชายผู้ยิ่งใหญ่ต้องนิ่งงัน หนึ่งศตวรรษต่อมา โรเบิร์ต พี. เครส และ จีโน เอเลีย อธิบายว่าการโต้ตอบดังกล่าวนำไปสู่แนวคิดเรื่องการควบแน่นของโบส-ไอน์สไตน์ได้อย่างไร และเหตุใดจึงเผยให้เห็นพลังของการคิดที่หลากหลาย

<a data-fancybox data-src="https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world.jpg" data-caption="สั้น แต่หวาน In 1924 Satyendra Nath Bose (left) wrote to Albert Einstein (right) saying he had developed a more satisfactory derivation of Planck’s law. The resulting correspondence, which was brief but deep, led to the prediction of what we now call Bose–Einstein condensation. (Left: Falguni Sarkar, courtesy AIP Emilio Segrè Visual Archives. Right: AIP Emilio Segrè Visual Archives, W. F. Meggers Gallery of Nobel Laureates Collection)” title=”Click to open image in popup” href=”https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world.jpg”>สัตเยนดรา แนธ โบส และอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

วันหนึ่งในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 1924 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ได้รับจดหมายที่เขียนโดยศาสตราจารย์ในอินเดีย ผู้เขียนยอมรับว่าเขาเป็น “คนแปลกหน้าโดยสิ้นเชิง” แต่บอกว่าเขากำลังส่งบทความประกอบให้ไอน์สไตน์เกี่ยวกับ “การพิจารณาและความคิดเห็น” นี้ บทความนี้มีความยาวเพียงห้าหน้าอ้างว่ากล่าวถึงข้อบกพร่องในทฤษฎีควอนตัมที่ไอน์สไตน์ต่อสู้ดิ้นรนมาหลายปีแต่ไม่ประสบผลสำเร็จ

ไอน์สไตน์ ซึ่งขณะนั้นอยู่ที่มหาวิทยาลัยเบอร์ลิน ตระหนักได้ทันทีว่าผู้เขียน- สัทเยนทรา นาถโบส – ได้แก้ไขปัญหาที่ทำให้เขาพ่ายแพ้แล้ว มันเกี่ยวข้องกับที่มาที่น่าพอใจอย่างสมบูรณ์ของ กฎของพลังค์ซึ่งอธิบายสเปกตรัมของรังสีจากวัตถุสีดำ กฎนี้ค้นพบครั้งแรกโดยมักซ์ พลังค์ในปี พ.ศ. 1900 กฎหมายแสดงให้เห็นว่าการแผ่รังสีไม่ได้เพิ่มขึ้นถึงอนันต์ที่ความยาวคลื่นที่สั้นลงอย่างที่ฟิสิกส์คลาสสิกแนะนำ แต่กลับถึงจุดสูงสุดก่อนที่จะถอยกลับ

ไอน์สไตน์พัฒนาแนวทางของโบสอย่างรวดเร็วในงานของเขาเอง และจากการทำงานร่วมกันของพวกเขา ทั้งคู่คาดการณ์การมีอยู่ของปรากฏการณ์ใหม่ ที่เรียกว่า “การควบแน่นของโบส-ไอน์สไตน์”. คาดว่าจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำมาก โดยจะเกี่ยวข้องกับอนุภาคทั้งหมดในระบบที่มีสถานะควอนตัมต่ำสุดเท่ากัน สถานะโดยรวมของสสารนี้ถูกตรวจพบโดยการทดลองเป็นครั้งแรกในปี 1995 ส่งผลให้ Eric Cornell, Wolfgang Ketterle และ Carl Wieman ชนะรางวัล รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 6 ปีต่อมา.

การแลกเปลี่ยนระหว่างโบส-ไอน์สไตน์อาจเป็นเรื่องสั้น แต่เป็นหนึ่งในการติดต่อสื่อสารที่ยอดเยี่ยมที่สุดในประวัติศาสตร์ฟิสิกส์ เขียนในหนังสือปี 2020 การสร้างฟิสิกส์สมัยใหม่ในอาณานิคมอินเดียนักประวัติศาสตร์และนักปรัชญาด้านวิทยาศาสตร์ โสมาดิตยา บาเนอร์จีซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัย Austin Peay State ในเมืองคลาร์กสวิลล์ รัฐเทนเนสซี กล่าวว่าความร่วมมือของพวกเขาแสดงให้เห็นถึงความสำคัญที่เพิ่มขึ้นของความพยายามร่วมกันระหว่างประเทศในด้านวิทยาศาสตร์ หรืออย่างที่ Banerjee กล่าวไว้ งานของพวกเขาเผยให้เห็น "ธรรมชาติข้ามชาติของควอนตัม"

แรงบันดาลใจที่ไร้ขอบเขต

โบสเติบโตขึ้นมาโดยถูกกีดกันทางการเมืองและวิทยาศาสตร์ เขาเกิดเมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 1894 ในเมืองโกลกาตา (กัลกัตตาในขณะนั้น) ในรัฐเบงกอลของอินเดีย ซึ่งอยู่ภายใต้การยึดครองของอังกฤษ ในครอบครัวที่เป็นส่วนหนึ่งของขบวนการวัฒนธรรมและการศึกษาที่เรียกว่า “ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาเบงกอล”. สมาชิกมีความสัมพันธ์ที่ไม่ชัดเจนกับวัฒนธรรมยุโรป ส่วนหนึ่งปฏิเสธและยอมรับบางส่วน

โบสและสหฮารู้สึกแปลกแยกและเป็นปฏิปักษ์ต่ออาณานิคมของอังกฤษ และไม่ต้องการที่จะรับใช้พวกเขาด้วยการมีส่วนร่วมในสาขาที่มีการใช้งานจริงที่เป็นไปได้

ในปีพ.ศ. 1895 เมื่อโบสอายุ 11 ปี ผู้ยึดครองชาวอังกฤษซึ่งตื่นตระหนกจากการกบฏที่เพิ่มขึ้นในรัฐเบงกอล ได้แยกรัฐออกเป็นสองส่วน Banerjee ระบุ เหตุผลส่วนหนึ่งที่ Bose เข้าศึกษาต่ออาจเป็นแรงกระตุ้นชาตินิยมเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกเกณฑ์เข้าสู่ระบบราชการในยุคอาณานิคม ซึ่งเป็นชะตากรรมของชาวเบงกอลชนชั้นกลางจำนวนมาก

บอสเข้าร่วมแทน ตำแหน่งประธานาธิบดี กับเพื่อนของเขา (และนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ในอนาคต) เมกนาด ซาฮาซึ่งถูกไล่ออกจากโรงเรียนเนื่องจากมีส่วนร่วมใน "ขบวนการสวาเดชี" การเคลื่อนไหวนี้เป็นส่วนหนึ่งของการผลักดันเอกราชของอินเดียและยืนหยัดต่อต้านการแบ่งแยกแคว้นเบงกอลที่เสนอด้วยความพยายามที่จะควบคุมการใช้สินค้าจากต่างประเทศและพึ่งพาผลิตภัณฑ์ภายในประเทศแทน

ทั้งสองและสหรู้สึกแปลกแยกและเป็นปฏิปักษ์ต่ออาณานิคมอังกฤษ และเช่นเดียวกับเพื่อนร่วมงานคนอื่นๆ ไม่ต้องการรับใช้พวกเขาด้วยการมีส่วนร่วมในสาขาที่สามารถประยุกต์ใช้งานได้จริง เช่น เคมีหรือฟิสิกส์ประยุกต์ ทั้งคู่กลับถูกดึงดูดโดยคณิตศาสตร์และฟิสิกส์เชิงทฤษฎี และโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับทฤษฎีควอนตัมแบบใหม่ที่ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันเป็นผู้บุกเบิก.

จากคำกล่าวของ Banerjee โบสมองว่างานของเขาเป็น "การหลีกหนีทางปัญญาจากความไม่เท่าเทียมและความไม่สมดุลของความสัมพันธ์ทางอำนาจ" ในรัฐเบงกอลที่ถูกยึดครอง “ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องบังเอิญ” เขาเขียน “ว่านักฟิสิกส์ชาวอินเดียหน้าใหม่มีความเป็นเลิศในฟิสิกส์ควอนตัมเป็นพิเศษ” จากความคุ้นเคยกับงานชาวเยอรมัน โบสและสหะได้รับอิทธิพลอย่างมากจากทฤษฎีโฟตอน ซึ่งบ่งบอกถึงความไม่ต่อเนื่องของแสง ในทางตรงกันข้าม นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ รู้สึกประทับใจกับธรรมชาติของแสงที่ต่อเนื่องซึ่งกำหนดโดยสมการของแม็กซ์เวลล์มากกว่า

โบสและสหทั้งคู่ได้เป็นอาจารย์สอนฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยกัลกัตตา แต่เนื่องจากความโดดเดี่ยวของรัฐเบงกอลและผลกระทบของสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง พวกเขาพบว่าเป็นการยากที่จะติดตามพัฒนาการล่าสุดในยุโรป วารสารฉบับหนึ่งไม่กี่ฉบับที่มีเป็นประจำในห้องสมุดฝ่ายประธานคือ นิตยสารปรัชญาซึ่งโบสและสหได้อ่านบทความเกี่ยวกับโครงสร้างอะตอมของนีลส์ บอร์ ซึ่งตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 1913 (ฟิล แม็ก. 26 1).

<a data-fancybox data-src="https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-1.jpg" data-caption="จิตใจที่ดี Bose and Saha with other scientists at the University of Calcutta: seated (L to R): Meghnad Saha, Jagadish Chandra Bose, Jnan Chandra Ghosh. Standing (L to R): Snehamoy Dutt, Satyendra Nath Bose, Debendra Mohan Bose, N R Sen, Jnanendra Nath Mukherjee, N C Nag. (Courtesy: Wikimedia Commons)” title=”Click to open image in popup” href=”https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-1.jpg”>Satyendra Nath Bose และเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยกัลกัตตา

ในกัลกัตตา พวกเขาโชคดีที่ได้เป็นเพื่อนด้วย พอล โยฮันเนส บรูห์ลนักพฤกษศาสตร์รับเชิญจากเยอรมนี ซึ่งนำหนังสือและวารสารเกี่ยวกับอุณหพลศาสตร์ ทฤษฎีควอนตัม สัมพัทธภาพ และหัวข้อฟิสิกส์ยอดนิยมอื่นๆ ติดตัวไปด้วย ในปี 1919 หลังจากที่ไอน์สไตน์มีชื่อเสียงโด่งดังหลังจากการยืนยันทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอย่างชัดเจน โบสและสหฮาก็สามารถได้รับสำเนาเอกสารพื้นฐานเป็นภาษาเยอรมันและฝรั่งเศส โบสพูดได้คล่องทั้งภาษาและภาษาอังกฤษ เขาและสหจึงแปลและจัดพิมพ์บทความในรูปแบบหนังสือชื่อ หลักการสัมพัทธภาพ (มหาวิทยาลัยกัลกัตตา, 1920). เป็นการรวบรวมบทความภาษาอังกฤษชุดแรกในหัวข้อนี้จากไอน์สไตน์และคนอื่นๆ

จากนั้นในปี พ.ศ. 1921 โบสได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์จากสถาบันที่เพิ่งก่อตั้งไม่นานนี้ มหาวิทยาลัย Dacca (ปัจจุบันคือ ธากา) และรับผิดชอบในการพัฒนาภาควิชาฟิสิกส์ สองปีต่อมา การตัดงบประมาณอย่างรุนแรงทำให้แผนการขยายแผนกสิ้นสุดลง และโบสยังต้องต่อสู้เพื่อรักษางานของเขาไว้ ดังนั้นในปี 1923 โบสจึงพบว่าตัวเองอยู่ในสถานะวิชาชีพที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข ในช่วงเวลาทางการเมืองที่ตึงเครียดในดินแดนที่ถูกยึดครอง

ความเชื่อมโยงของไอน์สไตน์

แม้จะประสบปัญหา แต่ชายหนุ่มวัย 30 ปีก็ยังคงทำการวิจัยต่อไป ต่อมาในปีนั้น เขาไตร่ตรองข้อเท็จจริงอันน่าตกใจ: การได้มาของกฎของพลังค์นั้นไม่สมเหตุสมผลในเชิงตรรกะ เนื่องจากเป็นการผสมผสานระหว่างแนวคิดคลาสสิกและควอนตัม โบสตัดสินใจเพิกเฉยต่อทฤษฎีคลาสสิกและหันมาใช้กฎแทนโดยพิจารณาการเคลื่อนที่ของก๊าซที่มีโฟตอนแยกกัน เขาสรุปความคิดของเขาในฤดูใบไม้ร่วง พ.ศ. 1923 ในบทความสำคัญของเขาที่มีชื่อว่า “กฎของพลังค์และสมมติฐานควอนตัมแสง” ซึ่งเป็นเวอร์ชันที่เขาจะส่งไอน์สไตน์ในไม่ช้า

กฎของพลังค์ในบทความนี้เริ่มต้นขึ้นเป็นจุดเริ่มต้นของทฤษฎีควอนตัม แต่สูตรสำคัญประการหนึ่งในการได้มาซึ่งมันนั้นขึ้นอยู่กับสมมติฐานดั้งเดิมเกี่ยวกับระดับความอิสระที่มีอยู่ “นี่เป็นคุณลักษณะที่ไม่น่าพึงพอใจในทุกรูปแบบ” โบสเขียน แม้ว่าไอน์สไตน์จะยอมรับว่าความพยายามของไอน์สไตน์เองในการได้มาซึ่งกฎหมายที่ปราศจากข้อสันนิษฐานแบบคลาสสิกนั้น "งดงามอย่างน่าทึ่ง" แต่โบสกลับไม่รู้สึกว่า "ได้รับการพิสูจน์อย่างเพียงพอจากมุมมองเชิงตรรกะ"

<a data-fancybox data-src="https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-2.jpg" data-caption="มันเริ่มต้นอย่างไร เมื่อ Satyendra Nath Bose ที่มาของกฎของพลังค์ถูกปฏิเสธไม่ให้ตีพิมพ์ในปี 1924 เขาส่งจดหมายโดยตรงถึง Albert Einstein เพื่อขอความช่วยเหลือจากเขา ไอน์สไตน์ตระหนักทันทีถึงความสำคัญของสิ่งที่โบสได้ทำและจัดให้มีการตีพิมพ์ Zeitschrift สำหรับ Physik. (Courtesy: AIP Emilio Segrè Visual Archives, Gift of Kameshwar Wali and Etienne Eisenmann)” title=”Click to open image in popup” href=”https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-2.jpg”>S N Bose กำลังดูรูปถ่ายของ Albert Einstein

โบสพูดต่ออย่างกล้าหาญ: “ต่อไปนี้ฉันจะร่างวิธีการคร่าวๆ ” ตามมาด้วยการสืบค้นข้อมูลอย่างเข้มงวดสามหน้า ซึ่งปิดท้ายด้วยสมการที่อธิบายการกระจายพลังงานในการแผ่รังสีจากวัตถุสีดำ โบสประกาศว่าสมการนี้ "เหมือนกับสูตรของพลังค์"

ในรายงานล่าสุดเกี่ยวกับ arXiv (arxiv.org/abs/2308.01909) นักฟิสิกส์ Partha Ghose ซึ่งเป็นหนึ่งในนักศึกษาปริญญาเอกคนสุดท้ายของ Bose กล่าวว่าวิธีการของ Bose บอกเป็นนัยถึงความแยกไม่ออกของโฟตอนแต่ละตัวแต่ไม่ได้ชัดเจน โบสให้นิยามปริมาตรของโฟตอนแทนว่าเป็นช่องว่างที่ประกอบด้วยสถานะซึ่งเขาเรียกว่าเซลล์ โดยจำนวนเซลล์ทั้งหมดเท่ากับจำนวนวิธีในการจัดเรียงโฟตอน เนื่องจากก๊าซของโฟตอนมีความหนาแน่นคงที่ การจัดเรียงโฟตอนแต่ละตัวใหม่จึงไม่สร้างเซลล์ใหม่ หมายความว่าโฟตอนไม่สามารถแยกออกจากกันได้ คุณไม่สามารถ "แท็ก" พวกเขาเพื่อติดตามพวกเขาได้

บอสส่งกระดาษไปให้ นิตยสารปรัชญา – ซึ่งเขารู้ว่ามีให้สำหรับนักฟิสิกส์ชาวอินเดีย – ประมาณต้นปี 1924 แต่ไม่เคยได้ยินกลับมาเลย ด้วยความผิดหวังแต่มั่นใจในความสมบูรณ์ของมัน เขาจึงส่งมันหรือฉบับแก้ไขเล็กน้อยไปให้ไอน์สไตน์ ซึ่งได้รับมันเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน พ.ศ. 1924

“ก้าวสำคัญก้าวต่อไป”

ไอน์สไตน์ถูกเตรียมไว้แล้ว เขารู้ดีถึงความไม่สอดคล้องกันของการใช้สมมติฐานแบบคลาสสิกเพื่อให้ได้กฎควอนตัม และได้พยายามกำจัดกฎควอนตัมไม่สำเร็จหลายครั้งแล้ว ที่มาของ Bose นั้นดี Einstein ก็ตระหนักได้

ไอน์สไตน์ได้รับความสำคัญในงานของโบสมากกว่าตัวโบสเอง เพราะเขามองเห็นการเปรียบเทียบที่ไม่ได้ใช้ประโยชน์

ในวันที่ 2 กรกฎาคมของปีนั้น ไอน์สไตน์ตอบกลับด้วยโปสการ์ดที่เขียนด้วยลายมือถึงโบส โดยเรียกบทความนี้ว่า "ก้าวสำคัญไปข้างหน้า" ไอน์สไตน์จึงแปลบทความนี้ด้วยตัวเองและส่งไปให้ Zeitschrift สำหรับ Physik. ด้วยการสนับสนุนจากไอน์สไตน์ บทความของโบสจึงได้รับการยอมรับ และได้รับการตีพิมพ์อย่างถูกต้องในวารสารในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 1924 (26 178).

<a data-fancybox data-src="https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-3.jpg" data-caption="ค่อย ๆ ทำ Einstein reacted to the letter Bose sent him in 1924 by sending him a postcard. (Shutterstock/Genotar) ” title=”Click to open image in popup” href=”https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-3.jpg”>โปสการ์ดวินเทจ

ไอน์สไตน์ได้รับความสำคัญในงานของโบสมากกว่าตัวโบสเอง เพราะเขามองเห็นการเปรียบเทียบที่ไม่ได้ใช้ประโยชน์ โดยพื้นฐานแล้ว โบสปฏิบัติต่อโฟตอนโดยขึ้นอยู่กับสถิติ ซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นไปได้ที่คลื่นจะรบกวน สิ่งที่ไอน์สไตน์ตระหนักก็คือ สิ่งนี้ไม่จำเป็นต้องใช้กับโฟตอนเท่านั้น แต่สามารถนำไปใช้กับอนุภาคอื่นๆ ได้เช่นกัน ดังที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าการรบกวนจะเกิดขึ้นกับอนุภาคที่มีค่าจำนวนเต็มของการหมุนเท่านั้น หรือสิ่งที่ Paul Dirac สองทศวรรษต่อมาเรียกว่า "โบซอน" ความแตกต่างเหล่านี้กับ "เฟอร์มิออน" ซึ่งสปินมาด้วยค่าครึ่งจำนวนเต็มคี่

ไม่นานหลังจากได้รับบันทึกของโบส ไอน์สไตน์ก็เขียนบทความภาษาเยอรมันชื่อ “Quantentheorie des einatomigen ก๊าซในอุดมคติ” (หรือ "ทฤษฎีควอนตัมของก๊าซในอุดมคติเชิงเดี่ยว") ตีพิมพ์ใน การดำเนินการของ Prussian Academy of Sciences ในเดือนมกราคม พ.ศ. 1925 บรรยายถึงสิ่งที่ไอน์สไตน์เรียกว่า "ความสัมพันธ์อย่างเป็นทางการที่กว้างขวางระหว่างรังสีและก๊าซ" งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าที่อุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ เอนโทรปีของระบบจะหายไปโดยสิ้นเชิง และอนุภาคทั้งหมดจะตกลงสู่สถานะหรือเซลล์เดียวกัน ภายในแต่ละเซลล์ เอนโทรปีของการกระจายตัวของโมเลกุล "แสดงออกถึงสมมติฐานบางอย่างทางอ้อมเกี่ยวกับอิทธิพลร่วมกันของโมเลกุลซึ่งมีลักษณะค่อนข้างลึกลับ"

ไอน์สไตน์ถือว่าอิทธิพลนี้เกิดจากการแทรกสอดของอนุภาค เขาคาดการณ์ที่อุณหภูมิต่ำ ลักษณะคล้ายคลื่นของก๊าซ เช่น ไฮโดรเจนและฮีเลียม จะเด่นชัดมากขึ้น จนถึงจุดที่ความหนืดจะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “ของเหลวยิ่งยวด” ด้วยการยืนกรานที่จะรักษาความคล้ายคลึงระหว่างรังสีและก๊าซอย่างแม่นยำ ไอน์สไตน์จึงต่อยอดงานของโบสเพื่อทำนายสถานะของสสารที่ไม่รู้จัก

ต้องขอบคุณความสนใจของไอน์สไตน์ที่มีต่องานของโบส ทำให้ไอน์สไตน์ได้รับวันหยุดพักผ่อนสองปีเพื่อไปศึกษาที่ยุโรป โบสเดินทางไปปารีสเป็นครั้งแรกในฤดูใบไม้ร่วงปี พ.ศ. 1924 ซึ่งเขาเขียนจดหมายอีกสองฉบับถึงไอน์สไตน์ ปีต่อมาเขาไปเบอร์ลินซึ่งในที่สุดเขาก็ทำได้ เพื่อพูดคุยกับไอน์สไตน์เป็นการส่วนตัว ในต้นปี พ.ศ. 1926 แต่ทั้งคู่ไม่เคยร่วมมือกันอีกเลย ไอน์สไตน์คัดค้านสูตรความน่าจะเป็นของโบสสำหรับสถานะของอนุภาคในสนามรังสีที่สมดุลความร้อน และโบสซึ่งเกี่ยวข้องกับสิ่งอื่น ๆ ก็ไม่ได้กลับไปสู่คำถามนี้โดยเฉพาะ การแลกเปลี่ยนกันในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 1924 แม้จะสั้นเพียงไร แต่ยังคงเป็นส่วนที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในการติดต่อสื่อสารของพวกเขา

สูญญากาศร้อนขนาดไหน.

ในที่สุด ประมาณ 70 ปีต่อมา สถานะใหม่ของสสารซึ่งปัจจุบันเรียกว่าการควบแน่นของโบส-ไอน์สไตน์ (BEC) ทดลองแล้ว ที่ห้องทดลองสองแห่งในสหรัฐอเมริกาเมื่อปี 1995 นั่นก็เป็นผลมาจากการพัฒนาต่อเนื่องกันอย่างยาวนาน เพราะในปี 1924 BEC เป็นเพียงกรณีจำกัดของก๊าซควอนตัม ซึ่งมองว่าเป็นไปได้เพียงใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์เท่านั้น ดูเหมือนไม่สามารถเข้าถึงได้ แม้แต่สุญญากาศดิบก็ยังร้อนเกินไปสำหรับ BEC

จุดเปลี่ยนคือการประดิษฐ์ในปี 1975 ของ การระบายความร้อนด้วยเลเซอร์. ด้วยการปรับความถี่ของแสงเลเซอร์ให้ต่ำกว่าความถี่ของอะตอมเป้าหมาย นักฟิสิกส์สามารถยิงโฟตอนใส่อะตอมที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ด้วยเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ อะตอมจึงสามารถถูกหลอกให้ดูดซับโฟตอนในขณะที่ดันพวกมันไปในทิศทางตรงกันข้ามกับเลเซอร์ ซึ่งจะลดความเร็วลงและทำให้พวกมันเย็นลง

<a data-fancybox data-src="https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-5.jpg" data-caption="ผลลัพธ์ที่เจ๋งที่สุด In this now-iconic series of images taken in the summer of 1995, a Bose–Einstein condensate emerges from a cloud of cold rubidium atoms in Eric Cornell and Carl Wieman’s laboratory. The “spike” in the density of atoms at the centre of the cloud is a sign that many atoms there are occupying the same quantum state – the signature of Bose–Einstein condensation. (Courtesy: NIST/JILA/CU-Boulder)” title=”Click to open image in popup” href=”https://coingenius.news/wp-content/uploads/2024/02/when-bose-wrote-to-einstein-the-power-of-diverse-thinking-physics-world-5.jpg”>คอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์โผล่ออกมาจากกลุ่มเมฆอะตอมรูบิเดียมเย็น

หนึ่งปีต่อมา นักฟิสิกส์กลุ่มหนึ่งแสดงให้เห็นว่าไอโซโทปของไฮโดรเจนสามารถถูกทำให้เย็นลงเพื่อจำลองบีอีซีได้ ในปี 1989 Cornell และ Wieman ตกลงบนอะตอมของรูบิเดียมเพราะว่าพวกมันจะจับตัวกันเร็วกว่าไฮโดรเจน บางครั้งเรียกว่า "ซุปเปอร์อะตอม" BEC เกิดขึ้นเมื่อแพ็กเก็ตคลื่นของอนุภาคแต่ละอนุภาคทับซ้อนกันและแยกไม่ออกโดยสิ้นเชิงที่อุณหภูมิต่ำ

Wieman และ Cornell อธิบายว่า BEC นั้นเป็น "วิกฤตเอกลักษณ์ของควอนตัม" ที่เกิดขึ้นเมื่ออะตอมรวมตัวกันในสถานะที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ของระบบ ความน่าสนใจของการสร้างแพ็กเก็ตคลื่นยักษ์ก็คือ BEC เปิดโอกาสให้เราได้เห็นพฤติกรรมควอนตัมในระดับมหภาค

จุดวิกฤต

“การติดต่อระหว่างโบสและไอน์สไตน์” บาเนอร์จีเขียนไว้ การสร้างฟิสิกส์สมัยใหม่ในอาณานิคมอินเดีย, “เป็นช่วงเวลาพิเศษในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์” โบสไม่ได้มาจากฟ้าเพื่อร่วมเป็นส่วนหนึ่งในปริศนาจิ๊กซอว์ที่กำลังเติบโต ด้วยเหตุที่เขาทำงานห่างไกลจากยุโรปในดินแดนอาณานิคม บาเนอร์จีให้เหตุผลว่า โบสมีความพร้อมที่จะอำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนแปลงความคิดของชาวตะวันตกเกี่ยวกับทฤษฎีควอนตัม

งานของโบสไม่ใช่ครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ที่ไม่ใช่ชาวตะวันตกได้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญแก่วิทยาศาสตร์ของยุโรป แต่การทำงานร่วมกันของเขากับไอน์สไตน์แสดงให้เห็นจุดที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น กล่าวคือความแตกต่างในระดับภูมิภาคสามารถให้ความรู้สึกที่ต่างกันออกไปว่าสิ่งใดสำคัญและสิ่งใดไม่สำคัญ ดังที่ Banerjee กล่าวไว้ การมีส่วนร่วมของ Bose แสดงให้เห็นถึง "ลัทธิสากลนิยมที่มีรากฐานในท้องถิ่น" ของวิทยาศาสตร์

ความหลากหลายในโลกทัศน์ ไม่ใช่ความสอดคล้องทางวัฒนธรรม ถือเป็นคำมั่นสัญญาที่ทรงพลังที่สุดสำหรับความก้าวหน้าทางฟิสิกส์

โรเบิร์ต พี. เครส  (คลิกลิงก์ด้านล่างเพื่อดูประวัติเต็ม) เป็นประธานภาควิชาปรัชญา มหาวิทยาลัย Stony Brook ประเทศสหรัฐอเมริกา จีโน เอเลีย เป็นนักศึกษาปริญญาเอก

จุด_img

ข่าวกรองล่าสุด

จุด_img

แชทกับเรา

สวัสดี! ฉันจะช่วยคุณได้อย่างไร?