Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat att utdela Nobelpriset i fysik år 2001 gemensamt till Eric A. Cornell, JILA och National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, Colorado, USA,Wolfgang Ketterle, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, Massachusetts, USA, och Carl E. Wieman, JILA och University of Colorado, Boulder, Colorado, USA ”för uppnående av Bose-Einsteinkondensation i förtunnade gaser av alkaliatomer, samt för tidiga fundamentala studier av kondensatens egenskaper”.
Nytt materietillstånd avslöjat: Bose-Einsteinkondensat
En laserstråle skiljer sig från vanligt ficklampsljus på flera sätt. I lasern har dels ljuspartiklarna samma energi, dels svänger de i takt. Att också få materia att uppföra sig på detta kontrollerade sätt har länge varit en utmaning för forskarna. Årets Nobelpristagare i fysik har lyckats; de har fått atomer att ”sjunga unisont” och därmed upptäckt ett nytt materietillstånd kallat Bose-Einsteinkondensat (BEC).
År 1924 gjorde den indiske fysikern Bose viktiga teoretiska beräkningar på ljuspartiklar. Han skickade sina resultat till Einstein, som utvidgade teorin till en viss typ av atomer. Einstein förutspådde att om man kyler ner en gas av sådana atomer till mycket låg temperatur skulle alla atomer plötsligt samlas i det lägsta möjliga energitillståndet. Processen liknar den när vätskedroppar bildas ur en gas och kallas därför kondensation.
Det skulle dröja 70 år innan årets Nobelpristagare år 1995 lyckades åstadkomma detta extrema materietillstånd. Cornell och Wieman fick då fram ett renodlat kondensat av ca 2 000 rubidiumatomer vid 20 nK (nanokelvin), dvs. 0,000 000 02 grader högre än den absoluta nollpunkten.
Oberoende av Cornells och Wiemans arbeten, gjorde Ketterle motsvarande experiment på natriumatomer. De kondensat han lyckades framställa innehöll fler atomer och kunde därför användas för att undersöka fenomenet närmare. Med hjälp av två separata BEC som fick expandera in i varandra kunde han få fram mycket tydliga interferensmönster, dvs. sådana mönster som bildas på en vattenyta då man kastar två stenar samtidigt. Detta experiment visade alltså att kondensaten innehöll helt koordinerade atomer. Ketterle kunde också alstra en stråle av små ”BEC-droppar” som föll på grund av tyngdkraften. Detta kan ses som en början till en ”laserstråle” med materia i stället för ljus.
Användningsområden för BEC är intressanta att spekulera kring. Den nya ”kontroll” av materien som denna teknik innebär kommer att medföra omvälvande tillämpningar inom bland annat precisionsmätningar och nanoteknologi.
- Eric A. Cornell, 39 år, född 1961 i Palo Alto, Kalifornien (amerikansk medborgare). Doktorsgrad i fysik 1990 vid MIT (Massachusetts Institute of Technology), Cambridge, Massachusetts. Forskare vid NIST (National Institute of Standards and Technology), adjungerad professor vid University of Colorado, Boulder, Colorado.
- Wolfgang Ketterle, 43 år, född 1957 i Heidelberg, Tyskland (tysk medborgare, bor i USA). Doktorsgrad i fysik 1986 vid Ludwig-Maximilians-Universität München och Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching. Professor vid MIT (Massachusetts Institute of Technology), Cambridge, Massachusetts.
- Carl E. Wieman, 50 år, född 1951 i Corvallis, Oregon (amerikansk medborgare). Doktorsgrad i fysik vid Stanford University 1977. Professor i fysik vid University of Colorado, Boulder, Colorado.
Prissumma: 10 miljoner svenska kronor, delas lika mellan pristagarna
Pressansvarig: Eva Krutmeijer, tel. 08-6739595, 0709-846638, evak@kva.se