Този Причудлив, Пренаселен Атом Е Турдукенът На Микроскопичния Свят

{h1}

Атом, натъпкан с други атоми, се възползва от причудливото квантово поведение на атомите при свръх ниски температури.

Това е турбукенът на микроскопичния свят: атом, натъпкан с други атоми, свързан с други атоми, за да създаде ново екзотично състояние на материята.

Пренаселеният атом използва специалните свойства на нещо, известно като атом на Ридберг. Изпомпвайте тези атоми с много допълнителна енергия и електроните се вълнуват много. В резултат на това пространството между ядрото и външната орбита на електрона става огромно, съобщават изследователи в ново проучване.

„Средното разстояние между електрона и неговото ядро ​​може да бъде толкова голямо, колкото няколкостотин нанометра - това е повече от 1000 пъти по-голямо от радиуса на водороден атом“, Йоахим Бургдорфер, изследовател по теория на квантовата динамика в Института за теоретична физика във Виена Техническият университет, се казва в изявление.

Поставете атома на Ридберг на студено място с други атоми и той ще "погълне" и ще се свърже с другите атоми, неговите електрони обкръжават. Целият сбор - свръх големият атом и многото атоми, пълнени вътре, заедно образуват състояние на веществото, известно като полярон на Ридберг. [Чална физика: Най-готините малки частици в природата]

Огромен атом

За да създадат това странно състояние на материята, Бургдорфер и колегите му започнаха с колекция от атоми на стронций, които изстиваха до само един smidgen над абсолютната нула, или минус 459,67 градуса по Фаренхайт (минус 273,15 градуса по Целзий). При тази свръх ниска температура атомите почти нямат енергия да вибрират или да се движат и те започват да действат така, сякаш са един атом, превръщайки се в състояние на веществото, известно като кондензат Бозе-Айнщайн.

Оттам екипът свети лазер на един от атомите на стронций, като го разтърсва с допълнителна енергия. Обикновено, когато електроните скачат към по-висока енергия, те буквално скачат в орбита, която е по-далеч от ядрото им. В този случай обаче цялата външна орбита на електрона се разлюля, правейки атома атом на Ридберг. Този чудовищен атом сега имаше наистина гаргантов атомен радиус, което позволява на електроните не само да кръжат в ядрото на атома, но и да погълнат много от другите атоми (които бяха част от свръх студения кондензат Бозе-Айнщайн) около ядрото. Когато кондензатът Бозе-Айнщайн е изключително плътен и атомът на Ридберг е силно енергизиран, огромният атом на Ридберг може да побере до 170 атома на стронций в орбитата си, съобщават изследователите от 22 февруари в списанието Physical Review Letters.

Но това не е краят на историята. Тъй като атомите на стронций са неутрални - което означава, че общият им заряд е нулев - те имат само най-малкото влияние върху пътя на електроните. (Отрицателно зареденият електрон генерира само силни атрактивни или отблъскващи сили с положително или отрицателно заредени частици.)

"Атомите не носят никакъв електрически заряд; следователно, те упражняват само минимална сила върху електрона", казва съавторът на изследването Шухей Йошида, също физик в Института по теоретична физика на Виенския технологичен университет.

Вместо това, тъй като орбиталните електрони се приближават до атомите в кондензата, те се разпръскват малко, но не напускат орбиталния си път. Това слабо взаимодействие понижава енергията на системата - по същество, карайки всички атоми в орбитата на Ридберговия атом да се свързват с електроните, които ги обграждат.

"Това е крайно необичайна ситуация", казва Йошида в изявлението. "Обикновено имаме работа със заредени ядра, свързващи електрони около тях. Тук имаме електрон, свързващ неутрални атоми."

Ключът е да държите всичко много студено; ако атомите в кондензата на Боза-Айнщайн имаха повече енергия да се движат, атомите му биха прекъснали връзките с атома на Ридберг, казват изследователите.

Първоначално публикуван в WordsSideKick.com.


Видео Добавка: .




Изследване


Мистериозната Физика На 7 Ежедневни Неща
Мистериозната Физика На 7 Ежедневни Неща

Ами Ако Неандерталците Все Още Бяха Живи?
Ами Ако Неандерталците Все Още Бяха Живи?

Наука Новини


Инвазивна Лъвска Риба Заловена В Националния Парк На Вирджинските Острови
Инвазивна Лъвска Риба Заловена В Националния Парк На Вирджинските Острови

Най-Прецизният Часовник В Света, Захранван От Supercold Strontium Atoms
Най-Прецизният Часовник В Света, Захранван От Supercold Strontium Atoms

Студентите Печелят $ 115 000, Като Правите Математиката На Високоскоростна Релса
Студентите Печелят $ 115 000, Като Правите Математиката На Високоскоростна Релса

Кометата С Каучукови Дуки Проби Магнитна Пътека През Космоса
Кометата С Каучукови Дуки Проби Магнитна Пътека През Космоса

Бързият Удар На Скорпион 'Deathstalker' На Филма
Бързият Удар На Скорпион 'Deathstalker' На Филма


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com