Eric Allin Cornell — Amerikaanse fysicus en Nobelprijswinnaar voor Bose-Einstein

Eric Allin Cornell — Amerikaanse natuurkundige en Nobelprijswinnaar (2001) voor het eerste Bose-Einstein-condensaat; pionier in kwantumfysica en ultrakoude atoomexperimenten.

Eric Allin Cornell (geboren op 19 december 1961) is een Amerikaans natuurkundige. Samen met Carl E. Wieman synthetiseerde hij in 1995 het eerste Bose-Einstein condensaat. In 2001 deelden Cornell, Wieman en Wolfgang Ketterle de Nobelprijs voor de Natuurkunde voor dit baanbrekende werk.

Onderzoek en ontdekkingen

Cornells meest bekende bijdrage aan de natuurkunde is het realiseren van het eerste Bose-Einstein condensaat (BEC) in een gas van gebonden atomen. Een BEC ontstaat wanneer een verzameling bosonen bij extreem lage temperaturen zodanig weinig bewegingsenergie heeft dat een groot deel van de deeltjes in dezelfde kwantumtoestand (de grondtoestand) terechtkomt. Het systeem vertoont daardoor collectief kwantumgedrag op macroscopische schaal, iets wat voorheen alleen in theorie werd voorspeld.

Werkwijze en experimentele technieken

Om het condensaat te maken combineerden Cornell en zijn collega’s verschillende koelingstechnieken. Eerst werden atomen met laserlicht afgebremst en gekoeld (laserkoeling). Vervolgens werden de atomen gevangen in magnetische velden en verder gekoeld door evaporatieve cooling (verdampingskoeling), een methode waarbij de heetste deeltjes worden verwijderd zodat de resterende verzameling afkoelt. Voor het eerste BEC-experiment werden gebruikelijke alkalimetalen als dragers gebruikt, wat leidde tot de eerste observeerbare condensatie van vrijstaande atomen.

Carrière en academische posities

Cornell is verbonden geweest aan JILA, een gezamenlijk instituut van de University of Colorado Boulder en het National Institute of Standards and Technology (NIST). Zijn werk in experimentele lage-temperatuurfysica en atoomfysica heeft een belangrijke rol gespeeld in de ontwikkeling van onderzoeksgroepen die zich richten op ultrakoude atoomsystemen en precisie-experimenten.

Prijzen en erkenning

• Nobelprijs voor de Natuurkunde (2001), gedeeld met Carl E. Wieman en Wolfgang Ketterle voor het creëren van Bose-Einstein condensaten in aangeslagen atomaire gassen en voor vroege experimenten die de fundamenten van dit verschijnsel onderzochten.
• Naast de Nobelprijs kreeg Cornell wereldwijde erkenning binnen de natuurkundegemeenschap voor zijn pionierswerk op het gebied van kwantumgassen en ultrakoude atomen.

Invloed en toepassingen

De creatie van BEC’s opende een geheel nieuw onderzoeksveld: kwantumgassen. Deze systemen worden nu gebruikt om fundamentele vragen over kwantummechanica te onderzoeken en dienen als modelsystemen voor onderzoek naar superfluiditeit, kwantumsimulatie en mogelijke toepassingen in kwantumtechnologieën. BEC’s maken ook onderzoek naar atomlasers en zeer precieze metingen van tijd en frequentie mogelijk.

Persoonlijk en nalatenschap

Cornell wordt gezien als één van de pioniers van de experimentele laag-temperatuurfysica. Zijn resultaten hebben niet alleen geleid tot een Nobelprijs, maar ook tot een blijvende verandering in de manier waarop wetenschappers kwantumverschijnselen op macroscopische schaal bestuderen. Zijn werk blijft invloedrijk voor zowel fundamenteel onderzoek als voor de ontwikkeling van toekomstige kwantumtechnologieën.

Zoek op letter