|
Mặc dù các thí nghiệm về sau cho thấy có những tương tác phức tạp trong hệ, trạng thái vật chất này lần đầu tiên được [[Satyendra Nath Bose]] và [[Albert Einstein]] tiên đoán tồn tại trong năm 1924–25. Bose đầu tiên gửi một bài báo đến Einstein về [[thống kê lượng tử]] của lượng tử ánh sáng (ngày nay gọi là [[photon]]). Einstein đã rất ấn tượng về bài viết này, ông dịch nó từ tiếng Anh sang tiếng Đức và gửi bài viết của Bose đến tạp chí ''[[Zeitschrift für Physik]]'' và được công bố bởi tạp chí này. (Bản nháp của Einstein, lúc đầu nghĩ là có thể bị mất, đã được tìm thấy trong thư viện của [[Đại học Leiden]] vào năm 2005.<ref>{{cite web|url=http://www.lorentz.leidenuniv.nl/history/Einstein_archive/ |title=Leiden University Einstein archive |publisher=Lorentz.leidenuniv.nl |date=27 October 1920 |accessdate=23 March 2011}}</ref>). Einstein sau đó mở rộng ý tưởng của Bose cho hệ hạt vật chất trong hai bài báo sau đó.<ref>{{cite book |first=Ronald W. |last=Clark |title=Einstein: The Life and Times |publisher=Avon Books |year=1971 |pages=408–409 |isbn=0-380-01159-X }}</ref> Những nỗ lực của Bose và Einstein cho kết quả về khái niệm [[khí Bose]] trong khuôn khổ lý thuyết [[thống kê Bose–Einstein]], miêu tả phân bố thống kê của những [[hạt đồng nhất]] với [[spin]] [[số nguyên|nguyên]], mà sau này [[Paul Dirac]] gọi là các [[boson]]. Các hạt boson, bao gồm photon cũng như các nguyên tử [[heli-4]] (<sup>4</sup>He), được phép tồn tại ở cùng trạng thái lượng tử như nhau. Einstein chứng minh rằng khi làm lạnh các nguyên tử boson đến nhiệt độ rất thấp thì hệ này tích tụ lại (hay "ngưng tụ") trong [[trạng thái lượng tử]] thấp nhất có thể, và tạo lên trạng thái mới của vật chất.
InNăm 1938 [[Fritz London]] proposedđề xuất trạng thái BEC asnhư alà mechanismmột forcơ chế giải thích cho tính [[superfluiditysiêu chảy]] incủa <sup>4</sup>He and [[superconductivity]].<ref>{{cite journal |first=F. |last=London |title=The λ-Phenomenon of Liquid Helium and the Bose–Einstein Degeneracy |journal=[[Nature (journaltạp chí)|Nature]] |volume=141 |issue=3571 |pages=643–644 |year=1938 |doi=10.1038/141643a0 |bibcode = 1938Natur.141..643L }}</ref><ref>London, F. ''Superfluids'' Vol.I and II, (reprinted New York: Dover 1964)</ref>
InNăm 1995 thekhí firstngưng tụ đầu tiên đã được gaseoustạo condensatera wasbởi producednhóm bycủa [[Eric Allin Cornell|Eric Cornell]] andvà [[Carl Wieman]] atở thephòng [[Universitythí of Coloradonghiệm at Boulder[[JILA]] thuộc [[NationalViện InstituteCông ofnghệ StandardsTiêu andchuẩn Technology|NISTQuốc gia]]– (NIST) tại [[JILAĐại học Colorado ở Boulder]] lab, usingkhi ahọ gaslàm oflạnh khí nguyên tử [[rubidiumRubidi]] atomsđến coolednhiệt tođộ 170 [[kelvin|nanokelvin]] (nK) <ref>{{cite web|title = New State of Matter Seen Near Absolute Zero|url=http://physics.nist.gov/News/Update/950724.html|publisher=NIST}}</ref> ({{val|1.7|e=-7|u=K}}). ForCũng theirtrong achievementsthời Cornell,gian Wiemannày, and [[Wolfgang KetterleKetterke]] atở [[MITHọc viện Công nghệ Massachusetts]] receivedtạo thera 2001được ngưng tụ Bose-Einstein đối với nguyên tử Natri và duy trì được hệ 2000 nguyên tử này trong thời gian lâu cho phép nghiên cứu những tính chất của hệ này. Vì thành tựu này mà Cornell, Wieman và Ketterle nhận [[Giải Nobel PrizeVật in Physicslý]] năm.<ref>{{cite web | last = Levi | first = Barbara Goss | title = Cornell, Ketterle, and Wieman Share Nobel Prize for Bose–Einstein Condensates | work = Search & Discovery | publisher = Physics Today online| year = 2001 | url = http://www.physicstoday.org/pt/vol-54/iss-12/p14.html | accessdate = 26 January 2008 |archiveurl =http://web.archive.org/web/20071024134547/http://www.physicstoday.org/pt/vol-54/iss-12/p14.html |archivedate = 24 October 2007}}</ref> InTháng November11 năm 2010 thetrạng firstthái BEC của photon BECđã được quan wassát observedthấy.<ref>{{cite journal|doi=10.1038/nature09567|title=Bose–Einstein condensation of photons in an optical microcavity|year=2010|last1=Klaers|first1=Jan|last2=Schmitt|first2=Julian|last3=Vewinger|first3=Frank|last4=Weitz|first4=Martin|journal=Nature|volume=468|issue=7323|pages=545–548|pmid=21107426|bibcode = 2010Natur.468..545K |arxiv = 1007.4088 }}</ref> InNăm 2012, thecác theorynhà ofvật thelý photonđã phát triển lý thuyết BEC wascho developedhệ photon.<ref>{{cite journal |last=Sob'yanin |first=D. N. |year=2013 |title=Theory of Bose-Einstein condensation of light in a microcavity |journal=[[Bulletin of the Lebedev Physics Institute|Bull. Lebedev Phys. Inst.]] |volume=40 |issue=4 |pages=91–96 |arxiv=1308.4089 |bibcode=2013BLPI...40...91S |doi=10.3103/S1068335613040039}}</ref><ref>{{cite journal |last=Sob'yanin |first=Denis Nikolaevich |year=2013 |title=Bose-Einstein condensation of light: General theory |journal=[[Physical Review E|Phys. Rev. E]] |volume=88 |issue=2 |pages=022132 |arxiv=1308.4090 |pmid=24032800 |bibcode=2013PhRvE..88b2132S |doi=10.1103/PhysRevE.88.022132}}</ref>
Sự chuyển pha dẫn đến ngưng tụ Bose Einstein xuất hiện ở dưới nhiệt độ giới hạn, đối với khí phân bố đều 3 chiều của hệ hạt không tương tác mà không có bậc tự do nội tại trong nó, được cho bởi công thức:
This transition to BEC occurs below a critical temperature, which for a uniform [[Three-dimensional space|three-dimensional]] gas consisting of non-interacting particles with no apparent internal degrees of freedom is given by:
:<math>T_c=\left(\frac{n}{\zeta(3/2)}\right)^{2/3}\frac{2\pi \hbar^2}{ m k_B} \approx 3.3125 \ \frac{\hbar^2 n^{2/3}}{m k_B} </math>
với:
where:
<dl><dd>
|-
| <math>\,T_c</math>
| islà
| nhiệt độ giới hạn,
| the critical temperature,
|-
| <math>\,n</math>
| islà
| mật độ hạt,
| the [[Number density|particle density]],
|-
| <math>\,m</math>
| islà
| thekhối masslượng percủa từng boson,
|-
| <math>\hbar</math>
| islà
| [[hằng số Planck]] thu gọn,
| the reduced [[Planck constant]],
|-
| <math>\,k_B</math>
| islà
| the [[Boltzmannhằng constantsố Boltzmann]], andvà
|-
| <math>\,\zeta</math>
| islà
| the [[Riemannhàm zeta functionRiemann]]; <math>\,\zeta(3/2)\approx 2.6124.</math> <ref>{{OEIS|id=A078434}}</ref>
|}
</dd></dl>
|
