基於玻色─愛因斯坦凝態的重力波微型探測器，新研究：還無法實現 https://technews.tw/2018/12/22/gravitational-wave-bose-einstein-condensate-phonon/ 由黑洞或中子星碰撞產生的重力波波幅相當微小，雖然人類已有技術可以探測，但所需的 儀器設備橫跨數千公里，因此物理學家開始討論是否可藉玻色─愛因斯坦凝態之力。遺憾 的是，來自德勒斯登工業大學理論物理學家 Ralf Schützhold 最新研究表明，該方法目 前只能以失敗告終。 玻色─愛因斯坦凝態（Bose-Einstein condensate）是指玻色子原子在冷卻到接近絕對零 度時，所呈現一種氣態、超流性的物質狀態，最早由薩特延德拉·玻色和愛因斯坦在 1924 年預測，1995 年時美國科學家 Eric Cornell 及 Carl Wieman 首度造出玻色─愛 因斯坦凝態。 在玻色─愛因斯坦凝態下，幾乎全部原子都聚集到能量最低的量子態，此時原子可說「同 步」運動，而物理學家便想像，重力波可以改變凝態原子中的聲子（phonon），Ralf Sch ützhold 解釋，就像地震產生的波可能在水面造成漣漪，此時只要測量聲子變化就可探 知重力波。 如此一來，我們就有機會打造出「微型」重力波探測設備，不像 LIGO 必須靠分散在遙遠 兩地的雷射干涉儀捕捉重力波。 但這個想法能實驗嗎？Ralf Schützhold 的新研究認為不太樂觀。目前，要構成含有 100 萬個原子的凝態已達技術極限，但想探測到重力波對凝態原子的影響，所需原子數 遠遠超過 100 萬個，也許玻色─愛因斯坦凝態能幫助我們了解重力如何作用，但要追蹤 來自極遠方又微小的重力波，目前還是只能靠雷射干涉儀天文台。 在開發微型重力波探測設備的那天到來之前，Ralf Schützhold 指出了另一個線索：超 冷氦。當氦最豐富的同位素氦-4 冷卻到 2.17 K（-270.98度)時會變成超流體，雖然沒有 玻色─愛因斯坦凝聚那麼純粹，但至少有 10% 原子會「同步」，或許可考慮當作另一種 探測重力波的方法。 --

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