Fizičari su stvorili prvi atomski vrtložni snop na svijetu - vrtložni vrtlog atoma i molekula s misterioznim svojstvima koja tek treba razumjeti.
Slanjem pravog snopa atoma helijuma kroz rešetku sićušnih proreza, naučnici su uspjeli da iskoriste čudna pravila kvantne mehanike da snop pretvore u vrtlog koji se vrti. Ova rotacija zraka, nazvana orbitalni ugaoni moment, daje mu novi smjer kretanja, omogućavajući mu da djeluje na način na koji istraživači još nisu predvidjeli. Na primjer, naučnici vjeruju da rotirajući atomi mogu dodati snop dodatnih dimenzija magnetizmu, između ostalih nepredvidivih efekata, zbog elektrona i jezgara unutar spiralnih vrtložnih atoma koji se vrte različitim brzinama.
Istraživači su napravili snop usmjeravajući atome helijuma kroz mrežu sićušnih proreza, od kojih svaki ima samo 600 nanometara u prečniku. U carstvu kvantne mehanike – skupu pravila koja upravljaju svijetom vrlo malih količina – atomi se mogu ponašati kao čestice i kao sićušni valovi, tako da je snop atoma helijuma nalik na talase koji je difraktirao kroz rešetku bio toliko savijen da je formiran vrtlog koji je probijao svemir.
Atomi vrtloga su zatim udarili u detektor, koji je pokazao nekoliko snopova – difraktiranih u različitim stepenima i s različitim ugaonim momentom – u obliku sićušnih prstenova nalik krofnama. Naučnici su takođe primetili još manje i svetlije prstenove uglavljene unutar tri centralna vrtloga. Ovo su znakovi eksimera helijuma – molekula nastalih kada se jedan energetski pobuđeni atom helija zalijepi za drugi atom helija.
Orbitalni ugaoni moment koji se daje atomima unutar spiralnog snopa također mijenja kvantnomehanička pravila selekcije koja određuju kako će uvrnuti atomi komunicirati s drugim česticama. Zatim će istraživači razbiti ove zrake helijuma na fotone, elektrone i atome drugih elemenata osim helija da vide kako bi se drugačije ponašali.
Ako se vrtložni snop zaista ponaša drugačije, mogao bi biti idealan kandidat za novu vrstu mikroskopa koji može proučavati neistražene detalje na subatomskom nivou.
Pročitajte također:
- Naučnici su u laboratoriji rekonstruisali mogući tuš helijuma na Jupiteru
- Fizičari su slučajno došli do novog otkrića o crnim rupama