A Top Science Photo Competition győztese egyetlen Atom-ot rögzít

$config[ads_kvadrat] not found

Do university rankings matter? | Hiroshi Ono | TEDxOtemachiED

Do university rankings matter? | Hiroshi Ono | TEDxOtemachiED
Anonim

A középiskola végére a legtöbbünknek volt egy ötlete arról, hogy mi az atom. Ezek az időszakos táblázat elemeinek legalapvetőbb formái. Ezek apró gömbök, amelyek elméletileg mindent magukban foglalnak az univerzumban, a testünk sejtjeitől a lélegzett levegőig. Lehet osztani, hogy egy atom bombát hozzanak létre. Néha olyan mint a kerek protonok és a keringő elektronok naprendszerei, bár természetesen ez nem így van. Ahogy a tudomány sok olyan koncepciójához hasonlóan, az atomoknál ez a trükkös dolog az, hogy nem igazán tudunk lát őket.

De a rangos, a nemzetmérnöki és fizikai tudományok kutatási tanácsának (EPSRC) által szervezett rangos, amerikai szintű tudományos fotóversenyen megnyert fotó megváltoztatta ezt. Az Oxford University kvantumfizikus David Nadlinger, Ph.D. által készített fotója „Egyetlen atom az Ion Trap-ben”. A cím önmagában magyarázható: Nadlinger szó szerint felvette az egyik atomról egy fotót, amelyet ioncsapdának neveztek.. A legközelebbi tudósok ezt megtették, amikor Griffith Egyetem kutatói lefényképezték árnyék egy atom 2012-ben.

De itt van a Nadlinger atomja, az egész miniatűr dicsőségében. Lehet, hogy el kell szúrnia.

A csapdába eső tér nagyítása kissé jobb képet mutat az atomról, amelyet Nadlinger leírt Carl Sagan időtlen szavaival a bolygónkról.

„Az a ötlet, hogy egyetlen szemet láthattunk szabad szemmel, lenyűgözött, mint egy csodálatosan közvetlen és viscerális híd a miniszkuláris kvantumvilág és a makroszkopikus valóság között” - mondta Nadlinger egy EPSRC nyilatkozatában. „A boríték számításai azt mutatják, hogy a számok az én oldalamon vannak, és amikor egy csendes vasárnap délután elindultam a laboratóriumba egy kamerával és állványokkal, egy kis, halványkék ponttal jutottam el nekem..”

Az ioncsapdák olyan eszközök családjai, amelyek mágneses és elektromos mezőket használnak az egyes feltöltött részecskék rögzítéséhez (az ionok csak olyan atomok, amelyek nem rendelkeznek stabil elektronszámmal), amelyek hasznosak a kvantumfizikusok számára, akik az időt és a kvantumszámítást tanulmányozzák. Annak megakadályozására, hogy az atom kicsinyüljön, a csapda ultra nagy vákuumkamrát alkalmaz. Nadlinger ezt a fotót a kamra egy ablakán keresztül mutatta be a fényképezőgépére, és rögzítette a két milliméteres térben elzárt atomot két tű között.

Ebben a képen az atom pozitív töltésű stronciumion; ha ezekből az ionokból álló hálózat elegendő, úgy alkotják, amit az ezüstös fémsztronciumnak tudunk. De mivel csak a fényt tükröző dolgokat láthatunk, Nadlinger egy speciális kék-lila lézerrel megvilágította az atomot, ami miatt az atom elnyelte és újra kibocsátotta a fényt egy hosszú expozíciós fénykép elkészítéséhez.

Nadlinger fényképe nem teszi lehetővé, hogy a tudomány diákjai könnyebben megértsék az atom kvantumszerkezetét, ami megköveteli, hogy le is tegyük, akár még bonyolultabb, lehetetlen fényképre. De legalább a harcoló agyunknak valami kézzelfogható dolgot biztosít a munkához.

$config[ads_kvadrat] not found