Переможець конкурсу «Найпопулярніший фотографій науки» захоплює один атом

$config[ads_kvadrat] not found

Dame Tu cosita ñ

Dame Tu cosita ñ
Anonim

До кінця середньої школи більшість з нас мала уявлення про те, що таке атом. Вони є найосновнішими формами елементів періодичної таблиці. Вони - маленькі сфери, які теоретично складають все у Всесвіті, від клітин у нашому тілі до повітря, яким ми дихаємо. Їх можна розділити для створення атомної бомби. Іноді вони схожі на сонячні системи круглих протонів і орбітальних електронів, хоча, звичайно, це не так, як вони виглядають. Як і в багатьох наукових поняттях, хитромудрість в атомах полягає в тому, що ми насправді не можемо подивитися їх.

Але переможна фотографія в престижному конкурсі фотографії У.К., організованому Науковою радою з інженерних та фізичних наук (EPSRC), змінила це. Фото, зроблене квантовим фізиком Оксфордського університету Девідом Надлінгером, доктором філологічних наук, має назву "Одиночний атом в іонній пастці". Назва є пояснювальною: Nadlinger буквально захопив фотографію одного атома в пристрої, що називається іонною пасткою.. Найбільш близькі вчені прийшли до цього, коли дослідники університету Гріффіт сфотографували тінь атома в 2012 році.

Але тут є атом Надлінгера, у всій своїй мізерній славі. Можливо, вам доведеться косити.

Масштабування простору між пасткою показує дещо краще уявлення про атом, який Надлінгер описав з посиланням на позачасові слова Карла Сагана про нашу планету.

"Ідея бачити єдиний атом неозброєним оком вразила мене як дивовижно прямий і вісцеральний міст між мінімальним квантовим світом і нашою макроскопічною реальністю", - сказав Надлінгер у заяві EPSRC. "Розрахунок задньої частини конверта показав, що цифри будуть на моїй стороні, і коли я відправився в лабораторію з камерою і штативами один тихий недільний день, я був нагороджений цією особливою картиною маленької, блідо-блакитної точки."

Іонні пастки - це сімейство пристроїв, які використовують магнітні та електричні поля для захоплення окремих заряджених частинок (іони - це просто атоми, які не мають стабільного числа електронів), які корисні для квантових фізиків, які вивчають часові та квантові обчислення. Щоб запобігти зменшенню масштабування атома, пастка використовує камеру ультрависокого вакууму. Nadlinger взяв це фото, вказуючи його камеру через вікно цієї камери, захоплюючи атом захоплений у 2-міліметрі космос між двома голками.

Атом на цій фотографії - позитивно заряджений іон стронцію; коли достатньо цих іонів поєднуються, вони утворюють те, що ми знаємо як сріблястий метал стронцій. Але оскільки ми можемо бачити тільки речі, які відображають світло, Nadlinger підсвічував атом конкретним синьо-фіолетовим лазером, який змушував атом поглинати і повторно випромінювати достатньо світла для фотографування довгою експозицією.

Фотографія Надлінгера не може полегшити для студентів науки зрозуміти квантову структуру атома, що вимагає розбиття його на ще більш дрібні, неможливі для фотографування частини. Але, принаймні, це надає нашій боротьбі мізки щось відчутне для роботи.

$config[ads_kvadrat] not found