探密超导-制出玻色-爱因斯坦凝聚态物质

　　奥地利和美国的两个研究小组，利用费米子而不是玻色子分别得到了玻色－爱因斯坦凝聚态物质。这项有可能开创一个全新的研究时代，帮助科学家更深入地了解高温超导的秘密。

　　费米子和玻色子的重大差异，体现在“自旋”这一量子力学特性上。费米子是像电子一样的粒子，有半整数自旋（如1／2,3／2,5／2等）；而玻色子是像质子一样的粒子，有整数自旋（如0,1,2等）。这种自旋差异使费米子和玻色子有完全不同的特性。没有任何两个费米子能有同样的量子态：它们没有相同的特性，也不能在同一时间处于同一地点；而玻色子却能够具有相同的特性。因此，1995年物理学家将一定数量铷和钠原子冷却成玻色子时，大部分原子变成了同样的低温量子态，实际上成为单一巨大的整体原子：玻色－爱因斯坦凝聚态。但像钾－40或锂－6这样的费米子，即使在很低的温度下，每种粒子必定也有稍微不同的特性。

　　现在，物理学家找到了一个克服以上障碍的方法。他们将费米子成对转变成玻色子，两个半整数自旋组成一个整数自旋，费米子对就起到了玻色子的作用，所有气体突然冷凝至玻色－爱因斯坦凝聚态。奥地利英斯布瑞克大学的科学家将锂－6原子冷却，同时施加稳定磁场，促使费米子结合在一起。该研究小组首席科学家格利姆说：“这个冷却的最后阶段，使费米子达到成对状态。

　　美国科罗拉多“实验室天体物理学联合研究所”采用的技术
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