تكاثف فرميوني

تكاثف فرميونات في الفيزياء (بالإنجليزية: Fermion Condensat)‏ هي حالة تكثف فرميونات مكونة سائل ذو ميوعة فائقة ، ويحدث ذلك بالقرب من درجة حرارة الصفر المطلق. وتشابه تلك الظاهرة ظاهرة تكاثف بوز-أينشتاين اللبوزونات من حيث تطابق الدوال الموجية للفرميونات ، فتكتسب حالة كمومية واحدة (جماعية) . وقد تنبأت إحدى صيغ ألبرت أينشتاين التي كتبها عام 1925 بهذه الظاهرة.

لا تتطابق حالات الفرميونات عادة إلا في حالة الانفطار التي تحدث للعزم المغزلي . ويمكن التوصل إلى ذلك عن طريق اتحاد فرميونين لكل منهما عزم مغزلي 1/2 فينتجان بوزون ذو عزم مغزلي 1 ، ثم تتطابق البوزونات المتكونة في تكاثف بوز-أينشتاين . يتبع تكاثف الفرميونات إحصاء فيرمي-ديراك بينما يتبع تكاثف البوزونات (تكاثف بوز-أينشتاين ) إحصاء بوز-أينشتاين. في كلتا الحالتين نحصل على سائل له خواص غريبة قرب الصفر المطلق.

تلك الحالة يمكن حدوثها لارتباط كل فرميونين لتكوين جزيئات تسلك مسلك بوزونات . وقد تمكن فريقين من العلماء عام 2003 من تحضير تكاثف بوز-أينشتاين ، في نفس الوقت وبدون علم الفريق الآخر من جامعة إنسبروك بالنمسا وهي تعمل تحت رعاية الفيزيائي "رودولف جريم" و المجموعة الثانية وتعمل تحت رعاية "ديبورا جين" بالمعهد الوطني للمقاييس و التقنية ب الولايات المتحدة .

وبعكس إمكانية تكون جزيئات من فرميونات فمن الممكن أيضا أن يتفاعل فرميونين بينهما مسافة كبيرة (نسبيا) بطريقة تفاعل الإلكترونات وتكوين ما يسمى زوج كوبر في مادة توصيل فائق . بدأت تلك البحوث عام 2004 حيث استخدم غازا من ذرات البوتاسيوم المبردة تبريدا قرب الصفر المطلق ، وهذا ما قامت به مجموعة العلماء العاملة مع ديبورا جين .[1][2]

ويمكن الحصول على هذه الظاهرة في ظاهرة الميوعة الفائقة التي تحدث لنظير الهيليوم ، الهيليوم-3 .

تشاهد تلك الظواهر عند درجات حرارة منخفضة جدا بالقرب من الصفر المطلق.