Срочные новости раздела
Физикам впервые удалось создать вихревой атомарный луч — закрученный «торнадо» из атомов гелия

Физикам впервые удалось создать вихревой атомарный луч — закрученный «торнадо» из атомов гелия

Ученым-физикам впервые за всю историю науки удалось создать вихревой атомарный луч, своего рода закрученный «торнадо» из атомов и молекул, обладающий некоторыми удивительными квантовыми свойствами, которые еще только должны быть изучены в ближайшем будущем. В эксперименте прямой луч атомов гелия, направленный в пространство сквозь крошечное отверстие определенной формы, за счет влияния странных законов квантовой механики был преобразован в закрученный вихрь.

Художественное изображение закрученного вихревого пучка © Weiquan Lin/Getty Images

После процедуры «закрутки» луч атомов приобрел еще один параметр — орбитальный угловой момент, характеризующий его вращение и придающий лучу некоторые удивительные свойства. К примеру, из-за различных скоростей вращения электронов и ядер атомов гелия в луче появляются своего рода дополнительные измерения магнетизма этого луча, что приводит к появлению непредсказуемых эффектов.

Вихревой атомарный луч был получен путем нацеливания обычного линейного луча атомов гелия сквозь сетку разрезов, толщиной всего 600 нанометров, которая выполняла роль дифракционной решетки. Однако, на уровне отдельных атомов столь малой величины, как атомы гелия, действуют законы квантовой механики, согласно которым частицы, атомы гелия в данном случае, могут вести себя и как частицы, и как кванты электромагнитных волн. Поэтому луч атомов, проходящий сквозь решетку, дифрагировал словно луч обычного света, изогнувшись и закрутившись в вихрь.

Датчик, на поверхность которого был нацелен вихревой атомарный луч, показал наличие в нем нескольких отдельных лучей, угловой орбитальный момент которых отличается на несколько угловых градусов. А на поверхности датчика эти лучи принимали форму нескольких вложенных концентрических окружностей разной толщины.

Также в общей картине на поверхности датчика были замечены самые малые, но самые яркие кольца, параметры которых соответствуют появлению так называемых эксимеров гелия, своего рода молекул, образованных двумя возбужденными атомами гелия. Отметим, что гелий является наименее активным элементом даже среди группы инертных газов, в нормальных условиях он не образует молекул и не реагирует с другими веществами.

В будущих экспериментах ученые попробуют создать лучи, подобные вихревому лучу гелия, состоящие из фотонов, электронов и атомов других элементов. Это позволит им определить и измерить свойства, которые придает лучам наличие орбитального углового момента. А уже сейчас ученые рассматривают вихревой атомарный луч в качестве кандидата на использование в микроскопах следующих поколений, которые позволят увидеть некоторые вещи, скрытые до сих пор на субатомном уровне.

Статья опубликована в журнале Live Science    Источник: dailytechinfo.org

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Биохимики придумали, как производить биотопливо из углекислого газа при помощи генно-модифицированных микроорганизмов и солнечных батарей. Использованная в эксперименте линия TIE-1 преобразовывала CO2
подробнее...

Сегодня в океане обитают 14 видов усатых китов, включая синих, которые достигают массы более 150 тонн. Это самые крупные животные на Земле, и аппетит у них соответствующий. Фильтруя воду сквозь
подробнее...

Группа астрономов, работающая на Атакамской Большой миллиметровой/субмиллиметровой антенной решетке ALMA, зарегистрировала фтор в галактике, расположенной настолько далеко, что свет от нее идет к нам
подробнее...

Палеонтологи из Музея естественной истории и Портсмутского университета (Великобритания) описали новый род и вид динозавров, жившего примерно 125 миллионов лет назад, по окаменелому образцу,
подробнее...

В окружающем нас мире вода может находиться в гораздо большеv количестве различных форм, чем привыкло считать большинство людей. И недавно ученым из Национальной лаборатории Аргонна (Argonne National
подробнее...

Раки-отшельники пользуются раковинами брюхоногих моллюсков в качестве убежища и укрытия от опасностей. Сегодня известно несколько сотен видов таких ракообразных плюс несколько видов червей, которые
подробнее...

В зависимости от исхода социальных конфликтов, муравьи вида Harpegnathos saltator могут переключаться с рабочего на королевский статус. Исследователи из Медицинской школы Перельмана Университета
подробнее...

Они обладали длинной шеей, были двуногими, питались растительностью и жили около 214 миллионов лет назад на территории «Зеленой земли». В те времена Гренландия впрямь была зеленой — ее покрывала
подробнее...

Молекулярные биологи создали новую генетически модифицированную разновидность ячменя, стойкую к преждевременному прорастанию еще до сбора урожая. Об этом в пятницу сообщила пресс-служба университета
подробнее...

В вышедшей в журнале Nature статье ученые из Сколтеха (Россия) и их коллеги из четырех десятков научных центров в девяти странах рассмотрели ДНК более 3 тыс. особей нута — популярной в первую очередь
подробнее...

Используя Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (VLT ESO), астрономы обнаружили черную дыру звездной массы за пределами нашей галактики. Результаты этой работы помогут в дальнейшем
подробнее...

Исследовав несколько сотен древних рептилий, палеонтологи выяснили, что чем быстрее те приспосабливались к новым условиям среды, тем выше были их шансы на вымирание. Максимально успешны с эволюционной
подробнее...

Влияние человека и климатических изменений можно заметить даже в самых глубоких и нетронутых частях амазонских джунглей. Рост температуры и понижение влажности меняет местную дикую фауну. Как показала
подробнее...

Международная группа исследователей задокументировала уникальные виброакустические сигналы, которые используют китайские восковые пчелы (Apis cerana)  для предупреждения обитателей родного улья о
подробнее...

Происхождение змей — одна из наиболее спорных тем в эволюции позвоночных. В 2015 году палеонтологи рассказали об уникальном открытии из раннего мела в Бразилии как о первой известной змее, сохранившей
подробнее...

Зубастый терпуг, или змеезуб (Ophiodon elongatus) обитает в северо-восточной части Тихого океана, вдоль побережья от Аляски на севере до Калифорнии на юге. Рыба держится у дна и ведет одиночный образ
подробнее...

РИА Новости. Японские биологи создали первую искусственную геномную ДНК, которая может воспроизводиться и развиваться вне клетки. Ученые смогли запустить процесс экспрессии генов и внеклеточную
подробнее...

Кости животного обнаружили в Бразилии. Он относится к неизвестным видам и был размером с крупную собаку. Несмотря на отсутствие зубов, рептилию отнесли к плотоядным.
подробнее...