|
Впервые в мире получена молекула Ридберга
|
|
|
|
24 апреля 2009
|
|
|
|
Экзотическая молекула, существование которой до сих пор было лишь предметом теоретических споров, наконец-то получена международной группой учёных, возглавляемой Верой Бендковски (Vera Bendkowsky) из университета Штутгарта (Universitat Stuttgart). Открытие является новым подкреплением квантовой теории, описывающей поведение электронов в необычных условиях.
|
|
|
|
Новая молекула была "изготовлена" из двух атомов рубидия, один из которых был обычным, а второй — ридберговским атомом. Это означает, что один из электронов его внешней оболочки находился в высоковозбуждённом состоянии.
|
|
|
|
Ридберговские атомы сами по себе — необычные объекты. Они получаются, когда на электронную оболочку действуют лазерным лучом с определённой длинной волны. Говоря упрощённо, один из электронов ридберговского атома отдаляется от ядра на расстояние намного-намного большее, чем электроны в любом другом атоме, но, однако, продолжает быть связанным с ним.
|
|
|
|
Крис Грин (Chris Greene), физик-теоретик из университета Колорадо, и ряд его коллег ещё в 1970-х годах предсказали, что между ридберговскими и нормальными атомами возможно взаимодействие с образованием молекул. Но поскольку электрон, обеспечивающий это взаимодействие, крайне отдалён от своего родительского атома, получающаяся химическая связь — необычайно слаба, так что в обычных условиях ридберговская молекула попросту не сможет существовать.
|
|
|
|
Потребовалось много лет совершенствования техники охлаждения атомов до температуры, близкой к абсолютному нулю, чтобы наконец стало возможным создание такой экзотической молекулы.
|
|
|
|
Именно это и проделали Бендковски и её коллеги. Вера поясняет: "Ядра атомов должны быть на правильном расстоянии друг от друга, чтобы электронные поля "нашли" друг друга и начали взаимодействовать. Мы использовали ультрахолодное облако рубидия, в котором по мере снижения температуры атомы газа сближались всё сильнее".
|
|
|
|
При помощи лазера учёные перевели некоторые из этих атомов в ридберговское состояние. При температуре, очень близкой к нулю, это "критическое расстояние" составило около 100 нанометров.
|
|
|
|
Эта дистанция между двумя атомами, формирующими молекулу, примерно в 1000 раз больше обычной (десятки и сотни пикометров). Неудивительно, что даже при абсолютном нуле ридберговские молекулы очень нестабильны. Самая долгоживущая из полученных в опыте продержалась 18 микросекунд.
|
|
|
|
Ещё в 1934 году великий Ферми предсказал, что если один атом встретит "блуждающий" электрон, то сможет взаимодействовать с ним. Но Ферми не дошёл в этом рассуждении до образования молекулы при помощи такого рода сверхслабой связи, поясняет Грин.
|
|
|
|
http://www.membrana.ru/lenta/?9250
|
