Prvi put snimljeni individualni atomi u slobodnoj interakciji

Fizičari Instituta za tehnologiju Masašusetsa (MIT) uspeli su da prvi put snime individualne atome u slobodnoj interakciji u prostoru. Slike otkrivaju veze između „slobodnih“ čestica, koje do sada nisu direktno primećene iako se pretpostavljalo da postoje, saopštio je MIT.

Ova otkrića, objavljena u žurnalu Physical Review Letters, pomoći će naučnicima da vizualizuju do sada neviđene kvantne fenomene u realnom prostoru.

Preporučujemo

Slike su snimljene tehnikom koju je razvio tim istraživača. Ona prvo omogućava oblaku atoma da se slobodno kreće i ima interakcije, a istraživači zatim uključuju rešetku svetlosti koja nakratko zamrzava atome u njihovim tragovima i primenjuju fino podešene lasere da brzo osvetle suspendovane atome, stvarajući sliku njihovih položaja pre nego što se atomi prirodno rasprše.

Fizičari su primenili ovu tehniku da vizualizuju oblake različitih vrsta atoma i snimili niz prvih slika. Istraživači su direktno posmatrali atome poznate kao „bozoni“, koji su se grupisali u kvantnom fenomenu formirajući talas. Takođe su uhvatili atome poznate kao „fermioni“ kako se u uparuju u „slobodnom prostoru“, što je ključni mehanizam koji omogućava superprovodljivost.

- U stanju smo da vidimo pojedinačne atome u ovim zanimljivim oblacima atoma i šta oni rade u odnosu jedan prema drugom, što je prelepo – rekao je Martin Cvirlajn, profesor fizike na MIT-u.

U istom broju žurnala dve druge grupe izvestile su o korišćenju sličnih tehnika snimanja, uključujući tim koji predvodi nobelovac Volfgang Keterle, profesor fizike na MIT-u.

Keterleova grupa vizualizovala je pojačane korelacije parova među bozonima, dok je druga grupa, sa Više normalne škole u Parizu, koju predvodi Tarik Jefsah, snimila oblak fermiona koji nisu imali međusobne interakcije.

Pojedinačni atom ima prečnik od oko jedne desetine nanometra, što je milioniti deo debljine ljudske dlake. Za razliku od dlake, atomi se ponašaju i imaju interakcije prema pravilima kvantne mehanike; njihova kvantna priroda čini atome teškim za razumevanje. Na primer, ne možemo istovremeno tačno znati gde se atom nalazi i koliko se brzo kreće.

U budućnosti tim će primeniti svoju tehniku snimanja da vizualizuje egzotičnije i manje shvaćene fenomene.

(Telegraf Nauka/MIT News)