Cтраница 4
Надо только отсуммировать нужные диаграммы, и все эффекты будут объяснены. Но для меня осталось загадкой, почему Мигдал так увлекся техникой, искал функцию Грина, а не физическое явление. Возможно, сказалось влияние работы Ландау о сверхтекучести, где утверждалось, что для сверхтекучести важен спектр возбуждений, а не Бозе-конденсация. [46]
В отличие от электронов, имеющих полуцелый спин, куперов-ская пара - это, по существу, новая частица, имеющая спин, равный нулю. Такие частицы подчиняются статистики Бозе - Эйнштейна. Для них не существует запрета Паули. Бозе-частицы обладают замечательным свойством: они в сколь угодно большом количестве могут занимать одно состояние, причем, чем больше их оказывается в этом состоянии, тем труднее какой-либо из частиц выйти из данного состояния. Происходит так называемая бозе-конденсация. [47]
Частицы Не4 имеют спин равный нулю и подчиняются статистике Бозе - Эйнштейна. Однако имеет ли этот фазовый переход в жидкости отношение к явлению бозе-эйнштейновской конденсации в идеальном газе - не установлено. Как мы увидим в следующем параграфе, взаимодействие между частицами в неидеальном бозе-газе имеет весьма существенное значение. Оказывается, что с этим взаимодействием связано принципиальное различие в поведении идеального и неидеального газа бозе-частиц. Это делает несколько сомнительным попытки интерпретации фазового перехода в жидком гелии как проявление бозе-конденсации. Поэтому, несмотря иа принципиальный интерес, который представляет явление бозе-конденсации, нет уверенности в том, что оно осуществляется в гелии. [48]
В упорядоченном состоянии Ф Ф ехр ( г) ф 0 два возможных типа квазичастиц имеют уже разные спектры. В этом случае нормальные моды отвечают колебаниям модуля 8 ( р, равного Ф Ф / Ф и фазы 8 ( р, равной г ( ЭДФ, параметра порядка. Подставляя эти выражения в ( 17), усредняя по вакууму с пренебрежением флуктуационным членом и сравнивая с ( 16), получаем для колебаний модуля ( р) 2 величину 2 / / 2 и для колебаний фазы ( р) 2 нулевое значение. Таким образом, в устойчивом состоянии системы спектр квазичастиц исправляется ( они приобретают положительный или равный нулю квадрат массы), что прямо соответствует знаку кривизны в экстремумах кривой 2 на рис. 1; кроме того, мы снова приходим к теореме Голдстоуна. Конечно, это можно было бы рассматривать как чисто формальную операцию, но много плодотворнее подходить к ней с физических позиций, как к проявлению реальной бозе-конденсации скалярного поля. [49]
Детальное квантово-механическое рассмотрение показывает, что наибольшее понижение энергии системы достигается при образовании пары электронов с равными и противоположно направленными импульсами и противоположными спинами. Куперовская пара как новая частица в отличие от электрона имеет спин, равный нулю, и, следовательно, подчиняется статистике Бозе-Эйнштейна, а не статистике Ферми-Дирака, как электрон. Для куперовских пар не выполняется принцип Паули, и они в любом количестве могут занимать одно энергетическое состояние. Происходит так называемая бозе-конденсация. Течение бозе-конденсата является сверхтекучим. Рассеянию частицы, принадлежащей конденсату, на дефекте Ттрепят-ствуют другие частицы бозе-конденсата. [50]
В первой фазе заполнения ловушки атомами газа используется лазерное охлаждение. Затем наступает вторая фаза - фаза индуцированного охлаждения. Подбирая частоту ВЧ-поля, можно избирательно выбрасывать атомы с периферии ловушки, где находятся самые теплые частицы. Таким образом удается существенно снизить температуру и попасть в область значений Т меньше микрокельвина. При этом и возникает бозе-конденсация. С помощью дополнительных лазерных лучей удается контролировать форму магнитной ловушки, меняя тем самым параметры бозе-конденсата. [51]