Άμστερνταμ
 

Ερευνητές στην Ολλανδία κατάφεραν για πρώτη φορά να απεικονίσουν την κβαντική υπόσταση των ηλεκτρονίων που περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου υδρογόνου -μια μελέτη που δεν είναι εντυπωσιακή μόνο λόγω του μεγέθους του ατόμου, αλλά και λόγω των φαινομενικά παράλογων περιορισμών που επιβάλλει η κβαντική μηχανική.

Οι κβαντικές ιδιότητες των ηλεκτρονίων και άλλων σωματιδίων καθιστούν ουσιαστικά αδύνατο τον προσδιορισμό της ακριβής τους θέσης. Το μόνο που διαθέτουν οι φυσικοί για να μπορούν να εκτιμήσουν πού μπορεί να βρίσκεται ένα ηλεκτρόνιο είναι η λεγόμενη κυματοσυνάρτηση: μια εξίσωση που δίνει την πιθανότητα να βρίσκεται το ηλεκτρόνιο σε μια οποιαδήποτε συγκεκριμένη θέση.

Ακόμα και η κυματοσυνάρτηση, όμως, είναι δύσκολο να μετρηθεί με ακρίβεια,  καθώς έχει την τάση να καταρρέει σε κάθε απόπειρα άμεσης παρατήρησης.

Τώρα, ερευνητές στο ολλανδικό Ίδρυμα Θεμελιώδους Έρευνας στην Ύλη αναφέρουν στην επιθεώρηση Physical Review Letters ότι κατάφεραν να απαθανατίσουν τις κυματοσυναρτήσεις των ηλεκτρονίων σε άτομα υδρογόνου.

H Δρ Ανέτα Στόντολνα και οι συνεργάτες της βομβάρδισαν με λέιζερ άτομα υδρογόνου έτσι ώστε τα ηλεκτρόνια να εκτιναχθούν μακριά, με ταχύτητες και οι κατευθύνσεις που εξαρτώνται από τις κυματοσυναρτήσεις τους. Αμέσως μετά, ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο ανάγκασε τα ηλεκτρόνια να πέσουν πάνω σε έναν επίπεδο ανιχνευτή. Το πείραμα είχε σχεδιαστεί έτσι ώστε οι θέσεις στις οποίες προσέκρουσαν τα ηλεκτρόνια να εξαρτώνται από τις από τις αρχικές τους ταχύτητες, οι οποίες με τη σειρά τους εξαρτώνταν από τις κυματοσυναρτήσεις.

Οι θέσεις στις οποίες έπεφταν τα ηλεκτρόνια καταγράφηκαν σε μια φθορίζουσα οθόνη και φωτογραφήθηκαν σε υψηλή ανάλυση. Οι εικόνες που προκύπτουν, διαστάσεων 4 επί 4 χιλιοστά, δείχνουν ότι η κατανομή των ηλεκτρονίων στον ανιχνευτή ταιριάζει με τις κυματοσυναρτήσεις στις οποίες υπάκουαν τα ηλεκτρόνια τη στιγμή που εκτινάχθηκαν έξω από τα άτομα υδρογόνου.

Η μελέτη προσφέρει μια νέα τεχνική για την απεικόνιση της κυματοσυνάρτησης, σχολίασε στο δικτυακό τόπο του Science ο Τζεφ Λουντίν, φυσικός του Πανεπιστημίου της Οτάβα που έχει πραγματοποιήσει πειράματα στις κυματοσυναρτήσεις ενός άλλου σωματιδίου, του φωτονίου.

Επισημαίνει πάντως, ότι οι κυματοσυναρτήσεις των ηλεκτρονίων σε μεγαλύτερα άτομα θα μπορούσαν να διαφέρουν σημαντικά από τις παρατηρήσεις στο άτομο του υδρογόνου.

Εφόσον αποδειχθεί ότι είναι εφαρμόσιμη και σε άλλα άτομα, η νέα τεχνική θα μπορούσε μάλιστα να βρει στο μέλλον πρακτικές εφαρμογές σε «μοριακά καλώδια» που θα επιτρέψουν την περαιτέρω σμίκρυνση των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Ακόμα κι αν δεν συμβεί αυτό, πάντως, το πορτρέτο της κυματοσυνάρτησης θα μπορούσε να βελτιώσει τις γνώσεις μας για την ατομική φυσική που βρίσκεται σε δράση στις χημικές αντιδράσεις και τη νανοτεχνολογία.

Πηγή.

 

Δημοφιλή

«Αθάνατο» φυτό ζει 40 χρόνια σε μπουκάλι χωρίς αέρα και νερό!
Πώς λειτουργεί αυτός ο παράξενος «κήπος» και το καταπράσινο φυτό συνεχίζει εδώ
Το διαζύγιο του χωροχρόνου
Είστε έτοιμοι για τη μαζική κρυφή πραγματικότητα που υπόσχεται η υπερσυμμετρία;
Ο μικρότερος ηλεκτροκινητήρας του κόσμου αποτελείται από ένα και μόνο μόριο
Χημικοί του πανεπιστημίου Tufts κατασκεύασαν το μικρότερο ηλεκτρικό μοτέρ στον
Daniel Cohn-Bendit (Ελληνικοί υπότιτλοι)
Ο Ντανιέλ Κον-Μπεντίτ είναι Γερμανός πολιτικός, γαλλογερμανικής καταγωγής και
Everything is OK
Η ομάδα του Everything is OK σε ένα κολάζ από διάφορες περιπέτειες τους
Χάρρυ Κλυνν: Είμαστε Έλληνες ρε;
Πείτε μου τι στο διάολο είμαστε και ανεχόμαστε αυτόν τον... αρχιηλίθιο, αυτό το
Πληροφορίες μετατρέπονται σε ενέργεια
energy
Για πρώτη φορά, επιστήμονες κατάφεραν να μετατρέψουν πληροφορίες σε καθαρή
Το μοναδικό συμπέρασμα
pasok
Ας είμαστε ειλικρινείς. Τα αποτελέσματα των τελευταίων δημοσκοπήσεων που δίνουν
Μετάδοση δεδομένων σε χρόνο dt
Ολοκληρώθηκε η ανάπτυξη μιας νέας επαναστατικής τεχνολογίας μεταφοράς
Νίκησε τον «υπέροχο άνθρωπο»
Τριάντα οκτώ άτομα της μυστηριώδους αντιύλης είχαν για ένα κλάσμα του
Τεχνητή ωοθήκη
Την πρώτη τεχνητή ωοθήκη δημιούργησαν ερευνητές του Πανεπιστημίου Μπράουν
Τι έλεγε ο Γιωργάκης προεκλογικά
?????????? ?????
Είμαι εδώ για να σας πω ρεαλιστικά, πως μπορούμε να αλλάξουμε τα
Δήλωση δωρητή σώματος
Για να φανεί σε κάτι χρήσιμο το κουφάρι μας...  
Χώσ'τα Τζιμάρα
Σωστός ο Τζιμάκος    

Τελευταία Άρθρα

"Η μάχη των Αθηνών" - Μία έντιμη επανάσταση στο Tennessee
"Η μάχη των Αθηνών" - Μία έντιμη επανάσταση στο Tennessee
Μία πόλη που ιδρύθηκε το 1822 στο McMinn County,
Το σκουλήκι που αποκεφαλίζεται αλλά τα θυμάται όλα
Το σκουλήκι που αποκεφαλίζεται αλλά τα θυμάται όλα
Βοστόνη, Μασαχουσέτη H Μαρία Αντουανέτα, θύμα της
Οι Ρώσοι σχεδιάζουν αποικία στη Σελήνη
Οι Ρώσοι σχεδιάζουν αποικία στη Σελήνη
Την εκτόξευση δύο συσκευών καθόδου στη Σελήνη,
Πιο κοντά στους κβαντικούς υπολογιστές
Πιο κοντά στους κβαντικούς υπολογιστές
Το περσινό βραβείο Nobel Φυσικής (2012)
Γιατί δεν σέβομαι την θρησκεία σου και τους εκπροσώπους της
Γιατί δεν σέβομαι την θρησκεία σου και τους εκπροσώπους της
Έπινα ένα κόκκινο κρασί και άκουγα jazz με έντονο