科普：一種超出一般人認知的物質

玻色-愛因斯坦凝聚態

一種特殊的物質狀態。

如果物質不斷冷下去、冷下去……一直冷到不能再冷下去，接近絕對零度（-273.15℃）時，在這樣的極低溫下，所有的原子似乎都變成了同一個原子，再也分不出你我他了！(下面作解釋)。這就是物質第五態——玻色-愛因斯坦凝聚態。

NASA創造出超低溫玻色-愛因斯坦凝聚態

原子氣體在低溫時容易形成液體，利用鹼性原子銣87Rb 和鈉23Na可以避免液體的形成。兩種原子都具有整數的自旋量子數和弱的排斥力，實驗中原子的速度只有幾個毫米/秒，這對應的溫度為100 nK（1 nK =10的-9次方K）。所以可以用激光冷卻的辦法來形成極低的溫度。

因為銣原子本來就是全同粒子，本身是不可區分的，降低溫度可以讓幾乎所有原子都處於相同的運動狀態，所以可以讓所有原子看起來變成同一個原子一樣，分不出來原來的彼此。

下面的圖就是用了銣原子的實驗結果。

這幅圖像顯示的是銣原子速度的分布，它證實了玻色-愛因斯坦凝聚的存在。

圖中的顏色顯示多少原子處於這個速度上。

紅色表示只有少數原子的速度是該速度。

白色表示許多原子是這個速度。

最低速度顯示白色或淺藍色。

左圖：玻色-愛因斯坦凝聚出現前。

中圖：玻色-愛因斯坦凝聚剛剛出現。

右圖：幾乎所有剩餘的原子處於玻色-愛因斯坦凝聚狀態。

這種波色-愛因斯坦凝聚可以降低光速，甚至可以降低到幾米每秒！用來「凍結」光！

另外：

玻色-愛因斯坦凝聚有異常高的光學密度差。一般來說凝聚的折射係數是非常小的因為它的密度比平常的固體要小得多。但使用激光可以改變玻色-愛因斯坦凝聚的原子狀態，使它對一定的頻率的係數驟增。這樣光速在凝聚內的速度就會突然下降，甚至降到幾米每秒。

關於降低光速的原理，嚴格來講不是降低光速，光在介質里傳播時，光的速度應當為c/n，其中n是介質折射率，而在玻色-愛因斯坦凝聚中的n可以變得很大。

而自轉的玻色-愛因斯坦凝聚可以作為黑洞的模型，模擬黑洞，入射的光不會逃離。凝聚也可以用來「凍結」光，這樣被「凍結」的光在凝聚分解時又會被釋放出來。