Физиците създадоха първия в света атомен вихров лъч - въртящ се вихър от атоми и молекули с мистериозни свойства, които все още не са разбрани.
Изпращайки прав лъч от хелиеви атоми през решетка от малки прорези, учените успяха да използват странните правила на квантовата механика, за да превърнат лъча във въртящ се вихър. Това въртене на лъча, наречено орбитален ъглов момент, му дава нова посока на движение, което му позволява да действа по начини, които изследователите все още не са предвидили. Например учените вярват, че въртящите се атоми могат да добавят лъч от допълнителни измерения към магнетизма, наред с други непредсказуеми ефекти, поради електроните и ядрата вътре в спираловидните вихрови атоми, въртящи се с различни скорости.
Изследователите създадоха лъча, като насочиха хелиеви атоми през решетка от малки процепи, всеки с размери само 600 нанометра в диаметър. В царството на квантовата механика – наборът от правила, които управляват света на много малки количества – атомите могат да се държат като частици и като малки вълни, така че лъч от вълнообразни хелиеви атоми, дифрагиран през решетка, огънат толкова много, че се образува вихър, който се носеше през пространството като тирбушон.
След това вихровите атоми удариха детектор, който показа няколко лъча - дифрактирани в различна степен и с различен ъглов момент - под формата на малки пръстени, подобни на поничка. Учените забелязаха още по-малки и по-ярки пръстени, вклинени в трите централни вихъра. Това са признаци на хелиеви ексимери – молекули, образувани, когато един енергийно възбуден хелиев атом се прилепи към друг хелиев атом.
Орбиталният ъглов момент, придаден на атомите вътре в спиралния сноп, също променя квантово-механичните правила за избор, които определят как усуканите атоми ще взаимодействат с други частици. След това изследователите ще разделят тези хелиеви лъчи на фотони, електрони и атоми на елементи, различни от хелий, за да видят как иначе могат да се държат.
Ако вихровият лъч наистина се държи по различен начин, той може да бъде идеален кандидат за нов тип микроскоп, който може да изучава неизследвани детайли на субатомно ниво.
Прочетете също:
- Учени пресъздадоха възможен хелиев дъжд на Юпитер в лабораторията
- Физиците случайно направиха ново откритие за черните дупки