基於玻色─爱因斯坦凝态的重力波微型探测器，新研究：还无法实现 https://technews.tw/2018/12/22/gravitational-wave-bose-einstein-condensate-phonon/ 由黑洞或中子星碰撞产生的重力波波幅相当微小，虽然人类已有技术可以探测，但所需的 仪器设备横跨数千公里，因此物理学家开始讨论是否可藉玻色─爱因斯坦凝态之力。遗憾 的是，来自德勒斯登工业大学理论物理学家 Ralf Schützhold 最新研究表明，该方法目 前只能以失败告终。 玻色─爱因斯坦凝态（Bose-Einstein condensate）是指玻色子原子在冷却到接近绝对零 度时，所呈现一种气态、超流性的物质状态，最早由萨特延德拉·玻色和爱因斯坦在 1924 年预测，1995 年时美国科学家 Eric Cornell 及 Carl Wieman 首度造出玻色─爱 因斯坦凝态。 在玻色─爱因斯坦凝态下，几乎全部原子都聚集到能量最低的量子态，此时原子可说「同 步」运动，而物理学家便想像，重力波可以改变凝态原子中的声子（phonon），Ralf Sch ützhold 解释，就像地震产生的波可能在水面造成涟漪，此时只要测量声子变化就可探 知重力波。 如此一来，我们就有机会打造出「微型」重力波探测设备，不像 LIGO 必须靠分散在遥远 两地的雷射干涉仪捕捉重力波。 但这个想法能实验吗？Ralf Schützhold 的新研究认为不太乐观。目前，要构成含有 100 万个原子的凝态已达技术极限，但想探测到重力波对凝态原子的影响，所需原子数 远远超过 100 万个，也许玻色─爱因斯坦凝态能帮助我们了解重力如何作用，但要追踪 来自极远方又微小的重力波，目前还是只能靠雷射干涉仪天文台。 在开发微型重力波探测设备的那天到来之前，Ralf Schützhold 指出了另一个线索：超 冷氦。当氦最丰富的同位素氦-4 冷却到 2.17 K（-270.98度)时会变成超流体，虽然没有 玻色─爱因斯坦凝聚那麽纯粹，但至少有 10% 原子会「同步」，或许可考虑当作另一种 探测重力波的方法。 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 114.26.173.188 ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Physics/M.1546226320.A.B2A.html