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/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / sci / physics / 12002 < prev    next >
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Text File  |  1992-07-29  |  2.4 KB  |  58 lines

  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!cs.utexas.edu!tamsun.tamu.edu!zeus.tamu.edu!dwr2560
  3. From: dwr2560@zeus.tamu.edu (RING, DAVID WAYNE)
  4. Subject: Bose condensation for photons?
  5. Message-ID: <29JUL199217001157@zeus.tamu.edu>
  6. News-Software: VAX/VMS VNEWS 1.41    
  7. Sender: news@tamsun.tamu.edu (Read News)
  8. Organization: Texas A&M University, Academic Computing Services
  9. Date: Wed, 29 Jul 1992 22:00:00 GMT
  10. Lines: 46
  11.  
  12. This is yet another posting from the fortune cookie factory. :)
  13. John Baez asked me to post for him and I have included a few comments.
  14.  
  15. I write...
  16. >So now I think the thing which makes the photon classically 'different' from
  17. >other particles is that it's a neutral boson. Like helium. Hmmm... 
  18.  
  19. John:
  20. I guess another thing that makes photons weird compared to, say, atoms
  21. is that there is not even approximate conservation of photon number in
  22. most situations.  That's why there's no exact analog of Bose
  23. condensation for photons.  (Lasers are not examples of Bose condensation
  24. because laser light is not an equilibrium state the way, say, superfluid
  25. helium is.  The equilibrium state of photons is blackbody radiation and
  26. this never exhibits Bose condensation.)
  27.  
  28. Dave:
  29. My book says that the condensation temp _would_ be ~1,000,000 K , but we
  30. assumed constant N, which is wrong, so there is no condensation.
  31. I don't understand this, one does not need to demand N be conserved, one
  32. just needs to observe the value that N takes.
  33.  
  34. John:
  35. Bose condensation assumes that N is conserved.... just as maximizing
  36. entropy subject to constant energy gives you temperature as a Lagrange
  37. multiplier, maximizing entropy suubject to constant N (or density)
  38. gives you chemical potential as a Lagrange multiplier, so working out
  39. the Gibbs state for a system of conserved particles is quite different
  40. than for nonconserved ones such as photons.  If photon number was
  41. (almost) conserved with time there would be Bose condensation.  Since
  42. it's not, there's not - one gets blackbody radiation.
  43.  
  44. Dave: Hmmm... but physical properties are supposed to be independent of
  45. which ensemble you use. If, instead of holding temperature fixed, you
  46. measured or calculated the expectation of energy, and then demanded
  47. energy be conserved to this value, you would change to the microcanonical
  48. ensemble, but all physical properties would be unchanged.
  49.  
  50. Dave Ring
  51. dwr2560@zeus.tamu.edu
  52.  
  53. and
  54.  
  55. John Baez jbaez@math.mit.edu
  56.  
  57. sorry I can't get your sig right. :)
  58.