Статистика Бозе и Эйнштейна

В 1924 молодой индийский физик Шатьендранат Бозе в кратком письме обратился к Эйнштейну с просьбой помочь в публикации статьи, в которой выдвигал предположение, положенное в основу квантовой статистики. Бозе предложил рассматривать свет в качестве газа фотонов. Эйнштейн пришёл к выводу, что эту же статистику можно использовать для атомов и молекул в целом. В1925 Эйнштейн опубликовал статью на немецком языке, в которой излагал модель Бозе, применимую к системам тождественных частиц с целым спином, называемых бозонами. На основании данной квантовой статистики, известной ныне как статистика Бозе — Эйнштейна, двое физиков ещё в середине 20-ых годов теоретически обосновали существование пятого агрегатного состояния вещества — конденсата Бозе — Эйнштейна.

Суть «конденсата» Бозе — Эйнштейна состоит в переходе большого числа частиц идеального газа в состояние с нулевым импульсом при температурах, приближающихся к абсолютному нулю, когда длина волны де Бройля теплового движения частиц и среднее расстояние между этими частицами сводятся к одному порядку. Начиная с1995г., когда первый подобный конденсат был получен в университете Колорадо, учёные практически доказали возможность существования конденсатов Бозе — Эйнштейна из водорода, лития, натрия, рубидия и гелия. Аутентичные наброски данной теории, выполненные Эйнштейном, были обнаружены в библиотеке Лейденского университета в августе 2005.

Занимаясь разработкой статистики Бозе — Эйнштейна, Альберт Эйнштейн одновременно содействовал Эрвину Шрёдингеру в разработке уравнения Шрёдингера, объясняющего свойства волн де Бройля с позиций классической механики, что соответствовало статистике Больцмана. Вместе с тем, Эйнштейн считал, что исследования в данном направлении сочетания классической и квантовой моделей идеального газа менее перспективны, чем дальнейшее развитие статистики Бозе — Эйнштейна, поэтому отказался от соавторства.