Хүйтэн орон зайд чөлөөтэй байх үед молекул нь эргэлтээ удаашруулж, квантын шилжилтийн үед эргэлтийн энергийг алдаж аяндаа хөрнө. Физикчид энэхүү эргэлтийн хөргөлтийн процессыг молекулууд эргэн тойрон дахь бөөмстэй мөргөлдүүлснээр хурдасгаж, удаашруулж, бүр урвуу болгож болохыг харуулсан. .googletag.cmd.push(функц() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
ХБНГУ-ын Макс-Планкийн нэрэмжит Цөмийн физикийн хүрээлэн, Колумбын астрофизикийн лабораторийн судлаачид молекул ба электронуудын мөргөлдөөний улмаас үүссэн квант шилжилтийн хурдыг хэмжих туршилтыг саяхан хийжээ. Тэдний олж мэдсэн зүйл нь "Physical Review Letters" сэтгүүлд нийтлэгдсэн нь анхны туршилтын нотолгоо болж байна. Өмнө нь зөвхөн онолын хувьд тооцоолж байсан энэ харьцаа.
Судалгааг явуулсан эрдэмтдийн нэг Албел Калоси Phys.org-д "Сул ионжсон хийд электрон болон молекулын ионууд байх үед молекулуудын хамгийн бага квант түвшний популяци нь мөргөлдөөний үед өөрчлөгдөж болно" гэж Phys.org-д ярьжээ. үйл явц нь молекулууд гол төлөв хамгийн доод квант төлөвт оршдогийг ажиглалтаар харуулсан од хоорондын үүлэнд явагддаг.Сөрөг цэнэгтэй электрон ба эерэг цэнэгтэй молекулын ионуудын хоорондох таталцал нь электрон мөргөлдөх процессыг онцгой үр дүнтэй болгодог."
Олон жилийн турш физикчид мөргөлдөх үед чөлөөт электронууд молекулуудтай хэрхэн хүчтэй харьцаж, эцэст нь эргэлтийн төлөвөө өөрчилдгийг онолын хувьд тодорхойлохыг хичээсээр ирсэн.Гэхдээ одоогоор тэдний онолын таамаглалыг туршилтын нөхцөлд туршиж үзээгүй байна.
"Өгөгдсөн электрон нягт ба температурын хувьд эргэлтийн энергийн түвшний өөрчлөлтийн үнэн зөвийг тодорхойлох хэмжилтийг өнөөг хүртэл хийгээгүй" гэж Калоси тайлбарлав.
Энэ хэмжилтийг цуглуулахын тулд Калоси болон түүний хамтрагчид тусгаарлагдсан цэнэгтэй молекулуудыг ойролцоогоор 25 Кельвин температурт электронтой ойртуулж авчирсан. Энэ нь тэдэнд өмнөх бүтээлүүдэд дурдсан онолын таамаглал, таамаглалыг туршилтаар шалгах боломжийг олгосон юм.
Судлаачид Германы Хайдельберг дахь Макс-Планкийн Цөмийн физикийн хүрээлэнгийн төрөл зүйл сонгон шалгаруулах молекулын ионы цацрагт зориулагдсан криоген хадгалах бөгжийг туршилтдаа ашигласан байна. Энэ цагирагт молекулууд уралдааны зам шиг тойрог замд криоген эзэлхүүнээр хөдөлдөг. бусад суурь хийнээс их хэмжээгээр хоосорно.
"Криоген цагирагт хадгалагдсан ионуудыг цагирагийн хананы температур хүртэл цацрагаар хөргөж, хамгийн бага квант түвшинд дүүргэсэн ионуудыг гаргаж авдаг" гэж Калоси тайлбарлав. молекулын ионуудтай харьцах боломжтой тусгайлан зохион бүтээсэн электрон цацрагаар тоноглогдсон цорын ганц.Энэ цагирагт ионууд хэдэн минутын турш хадгалагддаг бөгөөд молекулын ионуудын эргэлтийн энергийг шалгахын тулд лазер ашигладаг."
Лазерын тодорхой оптик долгионы уртыг сонгосноор тэдний эргэлтийн энергийн түвшин тухайн долгионы урттай таарч байвал хадгалагдсан ионуудын багахан хэсгийг устгаж чадна. Дараа нь тэд тасалдсан молекулуудын хэсгүүдийг илрүүлж, спектрийн дохиог олж авав.
Баг нь электрон мөргөлдөөн байгаа болон байхгүй үед хэмжилтээ цуглуулсан. Энэ нь туршилтанд тогтоосон бага температурын нөхцөлд хэвтээ популяцийн өөрчлөлтийг илрүүлэх боломжийг олгосон.
"Эргэлтийн төлөвийг өөрчлөх мөргөлдөөний үйл явцыг хэмжихийн тулд молекулын ион дахь эргэлтийн энергийн түвшин хамгийн бага байх ёстой" гэж Калоси хэлэв. эзлэхүүн, өрөөний температураас хамаагүй бага температурт криоген хөргөлтийг ашиглан ихэвчлэн 300 Кельвинтэй ойролцоо байдаг.Энэ эзлэхүүн дэх молекулуудыг хаа сайгүй байдаг молекулуудаас, манай хүрээлэн буй орчны хэт улаан туяаны дулааны цацрагаас тусгаарлаж болно."
Калоси болон түүний хамтрагчид туршилтын явцад цацрагийн шилжилтийн үед электронуудын мөргөлдөөн давамгайлах туршилтын нөхцөлд хүрч чадсан. Хангалттай электрон ашигласнаар тэд CH+ молекулын ионуудтай электрон мөргөлдөөний тоон хэмжилтийг цуглуулж чадсан.
"Электроноор өдөөгдсөн эргэлтийн шилжилтийн хурд нь өмнөх онолын таамаглалтай тохирч байгааг бид олж мэдсэн" гэж Калоси хэлэв. "Бидний хэмжилтүүд одоо байгаа онолын таамаглалын анхны туршилтын туршилтыг хангаж байна.Ирээдүйн тооцоолол нь хүйтэн, тусгаарлагдсан квант систем дэх хамгийн бага эрчим хүчний түвшний популяцид электрон мөргөлдөөний нөлөөнд илүү анхаарал хандуулах болно гэж бид таамаглаж байна.
Туршилтын нөхцөлд анх удаа онолын таамаглалыг батлахаас гадна энэ бүлгийн судлаачдын сүүлийн үеийн ажил нь судалгааны чухал ач холбогдолтой байж магадгүй юм. Тухайлбал, квант энергийн түвшний электроноор өдөөгдсөн өөрчлөлтийн хурдыг хэмжих нь тэдний үр дүнг харуулж байна. Энэ нь радио телескопоор илрүүлсэн сансар огторгуй дахь молекулуудын сул дохио эсвэл нимгэн, хүйтэн плазмын химийн урвалд дүн шинжилгээ хийхэд чухал ач холбогдолтой.
Ирээдүйд энэхүү баримт бичиг нь хүйтэн молекул дахь эргэлтийн квант энергийн түвшинг эзлэхэд электроны мөргөлдөөний нөлөөг илүү нарийвчлан авч үзсэн онолын шинэ судалгааг хийх замыг нээж өгөх юм. талбарт илүү нарийвчилсан туршилт хийх боломжтой.
"Криоген хадгалах цагирагт бид илүү олон атомт ба олон атомт молекулуудын эргэлтийн энергийн түвшинг судлахын тулд илүү олон талт лазер технологийг нэвтрүүлэхээр төлөвлөж байна" гэж Калоси нэмж хэлэв. .Энэ төрлийн лабораторийн хэмжилтийг, ялангуяа Чили дэх Атакама том миллиметр/субмиллиметрийн массив зэрэг хүчирхэг ажиглалтын газруудыг ашиглан ажиглалтын одон орон судлалд үргэлжлүүлэн хийх болно.”
Хэрэв та зөв бичгийн дүрмийн алдаа, алдаатай тулгарвал, эсвэл энэ хуудасны агуулгыг засварлах хүсэлт илгээхийг хүсвэл энэ маягтыг ашиглана уу. Ерөнхий лавлагаа авах бол манай холбоо барих маягтыг ашиглана уу. Ерөнхий санал хүсэлтийг доорх олон нийтийн сэтгэгдлийн хэсгийг ашиглана уу (дагаарай) удирдамж).
Таны санал хүсэлт бидэнд чухал. Гэсэн хэдий ч мессежийн хэмжээнээс шалтгаалан бид хувь хүний хариу өгөх баталгаа өгөхгүй.
Таны и-мэйл хаягийг зөвхөн хүлээн авагчдад имэйл илгээсэн талаар мэдэгдэхэд ашигладаг. Таны хаяг болон хүлээн авагчийн хаягийг өөр зорилгоор ашиглахгүй. Таны оруулсан мэдээлэл таны имэйлд харагдах бөгөөд Phys.org ямар ч хэлбэрээр хадгалахгүй. хэлбэр.
Долоо хоног бүр болон/эсвэл өдөр тутмын мэдээллүүдийг ирсэн имэйл хайрцагтаа аваарай. Та хүссэн үедээ бүртгэлээ цуцлах боломжтой бөгөөд бид таны мэдээллийг гуравдагч этгээдтэй хэзээ ч хуваалцахгүй.
Энэхүү вэб сайт нь навигаци хийхэд туслах, манай үйлчилгээг ашиглахад дүн шинжилгээ хийх, сурталчилгааны хувийн тохиргоонд зориулж мэдээлэл цуглуулах, гуравдагч этгээдийн контентоор үйлчлэх зорилгоор күүки ашигладаг. Манай вэб сайтыг ашигласнаар та манай Нууцлалын бодлого болон ашиглалтын нөхцлийг уншиж, ойлгосон гэдгээ хүлээн зөвшөөрч байна.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 6-р сарын 28