Đến giữa những năm 1970, Tiến sĩ Kleppner bắt đầu quan tâm đến việc cố gắng tạo ra một trạng thái vật chất hiếm gặp, được gọi là ngưng tụ Bose-Einstein, trạng thái mà các nhà khoa học hàng đầu trong ngành vật lý đã dự đoán sự tồn tại của nó từ khá lâu trước đó.

Thông thường, nếu các electron trong nguyên tử có cùng hướng hoặc xoay, các nguyên tử không thể hình thành phân tử, chúng sẽ bật ra thay vì liên kết. Nhưng Bose và Einstein cho rằng nếu các nguyên tử được làm lạnh đến nhiệt độ cực thấp và nén lại, chúng sẽ chuyển sang trạng thái năng lượng thấp nhất và trải qua một quá trình gọi là chuyển pha. Sự xoay của electron của chúng sẽ có cùng hướng, và chúng sẽ ngừng hoạt động như những hạt riêng lẻ, mà thay vào đó vận hành như một thực thể lớn duy nhất.

Khi Tiến sĩ Kleppner đọc về lý thuyết này vào năm 1976, ông đã bác bỏ ý tưởng đó, gọi nó là thứ “hoàn toàn vô lý.” Nhưng sau một cuộc trò chuyện với đồng nghiệp của mình, chuyên gia vật lý nhiệt độ thấp Tom Greytak, đã thay đổi suy nghĩ của ông. Dựa trên công trình trước đây của mình với maser hydro, Tiến sĩ Kleppner bắt đầu thử nghiệm các cách để tạo ra trạng thái vật chất khó nắm bắt này.

Khi tin tức về nỗ lực của họ lan truyền, các phòng thí nghiệm khác cũng tham gia vào cuộc đua chứng minh ngưng tụ Bose-Einstein. Những nhà khoa học đầu tiên thành công là Eric Cornell và Carl Wieman tại JILA, một viện nghiên cứu ở Colorado, và Wolfgang Ketterle của MIT. Tiến sĩ Ketterle đã học với David Pritchard, người cũng từng là cựu học trò của Tiến sĩ Kleppner. Cả ba người đã được nhận Giải Nobel Vật lý năm 2001 cho thành tựu của họ. Cuối cùng, vào năm 1998, nhóm của Tiến sĩ Kleppner cũng có thể tạo ra ngưng tụ Bose-Einstein.

Theo The New York Times