Муздак мейкиндикте бош болгондо, молекула айлануусун жайлатып, кванттык өтүүлөрдө айлануу энергиясын жоготуп, өзүнөн-өзү муздайт. Физиктер бул айлануу муздатуу процесси молекулалардын курчап турган бөлүкчөлөр менен кагылышуусу менен тездетилип, жайлатылып, ал тургай тескери болушу мүмкүн экенин көрсөтүштү. .googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
Германиядагы Макс-Планк атындагы Ядролук физика институтунун жана Колумбия астрофизикалык лабораториясынын изилдөөчүлөрү жакында молекулалар менен электрондордун кагылышуусунан келип чыккан кванттык өтүү ылдамдыгын өлчөөгө багытталган эксперимент жүргүзүштү. Алардын тыянактары Physical Review Letters журналында жарыяланган алгачкы эксперименталдык далилдерди берет. мурда теориялык жактан гана бааланган бул катыш.
Изилдөө жүргүзгөн изилдөөчүлөрдүн бири Ábel Kalosi Phys.org сайтына: «Алсыз иондоштурулган газда электрондор жана молекулярдык иондор болгондо, кагылышуу учурунда молекулалардын эң төмөнкү кванттык популяциясы өзгөрүшү мүмкүн», - деди. процесс жылдыздар аралык булуттарда жүрөт, бул жерде байкоолор молекулалар негизинен эң төмөнкү кванттык абалында экенин көрсөтүп турат.Терс заряддуу электрондор менен оң заряддуу молекулярдык иондордун ортосундагы тартылуу электрондордун кагылышуу процессин өзгөчө эффективдүү кылат».
Көп жылдар бою физиктер кагылышуу учурунда молекулалар менен эркин электрондор канчалык күчтүү өз ара аракеттенип, акырында алардын айлануу абалын өзгөртөөрүн теориялык жактан аныктоого аракет кылып келишет. Бирок, азырынча алардын теориялык божомолдору эксперименталдык шартта текшерилген эмес.
"Ушул убакка чейин, берилген электрон тыгыздыгы жана температура үчүн айлануу энергиясы деъгээлинин өзгөрүшүнүн негиздүүлүгүн аныктоо үчүн эч кандай өлчөөлөр жасалган", - деп түшүндүрөт Калоси.
Бул өлчөөлөрдү чогултуу үчүн, Калоси жана анын кесиптештери обочолонгон заряддуу молекулаларды 25 Кельвиндин тегерегиндеги температурада электрондор менен тыгыз байланышка алып келишти. Бул аларга мурунку эмгектерде баяндалган теориялык божомолдорду жана божомолдорду эксперименталдык түрдө текшерүүгө мүмкүндүк берди.
Өз эксперименттеринде изилдөөчүлөр Германиянын Гейдельберг шаарындагы Макс-Планк атындагы Ядролук физика институтунун криогендик сактоо шакегин колдонушкан, ал түрдү тандаган молекулярдык ион нурлары үчүн иштелип чыккан. Бул шакекчеде молекулалар криогендик көлөмдө ипподром сыяктуу орбиталарда кыймылдашат. ар кандай башка фон газдарынан негизинен бошотулат.
"Криогендик шакекчеде сакталган иондорду радиациялык түрдө шакекче дубалдарынын температурасына чейин муздатса болот, бул иондорду эң төмөнкү кванттык деңгээлде толтурууга мүмкүндүк берет", - деп түшүндүрөт Калоси." Криогендик сактоо шакекчелери бир нече өлкөлөрдө жакында курулган, бирок биздин мекеме молекулярдык иондор менен байланышта боло турган атайын жасалган электрондук нур менен жабдылган жалгыз.Иондор бул шакекчеде бир нече мүнөт сакталат, лазер молекулярдык иондордун айлануу энергиясын сураш үчүн колдонулат.
Өзүнүн зонд лазери үчүн белгилүү бир оптикалык толкун узундугун тандап алуу менен, команда сакталган иондордун кичине бөлүгүн жок кыла алат, эгерде алардын айлануу энергиясы ошол толкун узундугуна дал келсе. Алар спектралдык сигналдар деп аталгандарды алуу үчүн бузулган молекулалардын фрагменттерин аныкташты.
Команда алардын өлчөөлөрүн электрондук кагылышуулардын бар-жоктугунда чогултту. Бул аларга экспериментте белгиленген төмөн температура шарттарында горизонталдык калктын өзгөрүүлөрүн аныктоого мүмкүндүк берди.
"Айлануу абалын өзгөртүүчү кагылышуулар жараянын өлчөө үчүн, молекулярдык иондо эң төмөнкү айлануу энергиясы гана болушун камсыз кылуу керек" деди Калоси." Демек, лабораториялык эксперименттерде молекулалык иондор өтө муздак жерде сакталышы керек. криогендик муздатуу менен бөлмө температурасынан кыйла төмөн температурага чейин, көбүнчө 300 Кельвинге жакын.Бул көлөмдө молекулаларды бардык жерде жайгашкан молекулалардан, биздин айлана-чөйрөбүздүн инфракызыл жылуулук нурлануусунан бөлүп алууга болот.
Өз эксперименттеринде Калоси жана анын кесиптештери радиациялык өтүүдө электрондордун кагылышуусу үстөмдүк кылган эксперименталдык шарттарга жетише алышты. Жетиштүү электрондорду колдонуу менен алар CH+ молекулярдык иондору менен электрондордун кагылышууларынын сандык өлчөөлөрүн чогулта алышты.
"Биз электрон менен шартталган айлануу өтүү ылдамдыгы мурунку теориялык божомолдорго дал келерин таптык" деди Калоси. "Биздин өлчөөлөр учурдагы теориялык болжолдоолордун биринчи эксперименталдык сыноосун камсыз кылат.Биз келечектеги эсептөөлөр муздак, обочолонгон кванттык системалардагы эң төмөнкү энергия деңгээлиндеги популяцияларга электрон кагылышууларынын мүмкүн болуучу таасирине көбүрөөк көңүл бурат деп күтөбүз.
Биринчи жолу эксперименталдык шартта теориялык болжолдоолорду ырастоодон тышкары, изилдөөчүлөрдүн бул тобунун акыркы иштери маанилүү изилдөө натыйжаларына ээ болушу мүмкүн. Мисалы, алардын тыянактары кванттык энергиянын деңгээлинин өзгөрүү ылдамдыгын электрондор менен өлчөө мүмкүн экенин көрсөтүп турат. радиотелескоптор тарабынан аныкталган космостогу молекулалардын алсыз сигналдарын же жука жана муздак плазмалардагы химиялык реактивдүүлүктү талдоодо өтө маанилүү.
Келечекте, бул кагаз муздак молекулалардагы айлануучу кванттык энергиянын деңгээлине электрон кагылышууларынын таасирин тереңирээк карай турган жаңы теориялык изилдөөлөргө жол ачышы мүмкүн. талаада дагы деталдуу эксперименттерди жүргүзүүгө болот.
"Криогендик сактоо шакекчесинде биз эки атомдуу жана көп атомдуу молекулалык түрлөрдүн айлануу энергиясынын деңгээлин изилдөө үчүн ар тараптуу лазердик технологияны киргизүүнү пландап жатабыз" деп кошумчалайт Калоси. .Мындай типтеги лабораториялык өлчөөлөр, айрыкча Чилидеги Атакама чоң миллиметр/субмиллиметрдик массив сыяктуу күчтүү обсерваторияларды колдонуу менен байкоочу астрономияда толукталат.”
Сураныч, эгер сиз орфографиялык каталарга, так эместиктерге туш болсоңуз же бул барактын мазмунун түзөтүү өтүнүчүн жөнөткүңүз келсе, бул форманы колдонуңуз.Жалпы суроолор үчүн, биздин байланыш формабызды колдонуңуз.Жалпы пикир билдирүү үчүн, төмөнкү жалпыга ачык комментарий бөлүмүн колдонуңуз (мындан ары ээрчиңиз) көрсөтмөлөр).
Сиздин пикириңиз биз үчүн маанилүү. Бирок, билдирүүлөрдүн көлөмүнө байланыштуу биз жеке жоопторго кепилдик бербейбиз.
Сиздин электрондук почта дарегиңиз алуучуларга электрондук катты ким жибергенин билүү үчүн гана колдонулат. Сиздин дарегиңиз да, алуучунун да дареги башка максатта колдонулбайт. Сиз киргизген маалымат электрондук почтаңызда пайда болот жана Phys.org тарабынан эч бир жерде сакталбайт. форма.
Апта сайын жана/же күнүмдүк жаңыртууларды каттар кутуңузга алып туруңуз. Сиз каалаган убакта жазылууну токтотсоңуз болот жана биз сиздин маалыматыңызды үчүнчү тараптар менен эч качан бөлүшпөйбүз.
Бул веб-сайт навигацияга жардам берүү, кызматтарыбызды колдонууну талдоо, жарнамалык жекелештирүү үчүн маалыматтарды чогултуу жана үчүнчү жактардан мазмунду тейлөө үчүн кукилерди колдонот. Биздин веб-сайтты колдонуу менен, сиз биздин Купуялык саясатыбызды жана Колдонуу шарттарын окуп жана түшүнгөнүңүздү ырастайсыз.
Посттун убактысы: 28-июнь-2022