Физики смогли непосредственно пронаблюдать квантовые эффекты

Физики смогли непосредственно пронаблюдать квантовые эффекты

Физики смогли конкретно пронаблюдать квантово-механические эффекты. Ученые совершили химическую реакцию при столь низких температурах, что случайные столкновения молекул не маскировали квантовых обстоятельств реакции. Статья ученых размещена в издании Science.

Ее краткое изложение приведено на портале Physics World.

В базе всех химических реакций лежат квантово-механические эффекты, но замечать их при комнатных температурах нереально. Чтобы заметить «работу» квантовой механики, ученые исследуют совокупности, охлажденные фактически до температуры безотносительного ноля.

В данной работе физики применяли рубидия и молекулы калия. Они помещали охлажденную смесь молекул в градиент магнитного поля (магнитная ловушка), где они «прижимались» друг к другу. Совсем сообщение формировалась под действием лазера.

В зависимости от изюминок процесса получения молекул KRb (соединение рубидия и атомов калия) все они имели возможность пребывать в одном либо разных квантовых состояниях.

При столкновении молекул KRb может происходить реакция, из-за которой образуются молекулы Rb2 и K2. Выделяющаяся при реакции энергия «выбрасывала» эти молекулы из магнитной ловушки. Определяя, сколько молекул KRb осталось в ловушке, ученые оценивали интенсивность протекания реакции.

Оказалось, что при температуре 500 нанокельвинов (за полный ноль принято значение ноля кельвинов, либо минус 273,15 градуса Цельсия) намного меньше молекул KRb реагируют между собой.

Молекулы KRb смогут прореагировать в том случае, если они будут в разных квантовых состояниях. В случае если же квантовое состояние молекул одинаково, для протекания реакции нужно преодолеть энергетический барьер. Это возможно сделать при помощи процесса, названного туннелированием.

Ученые продемонстрировали, что при увеличении температур возможность преодоления энергетического барьера молекулами, находящимися в однообразном квантовом состоянии, возрастает, и число прореагировавших молекул возрастает.

Новая работа окажет помощь физикам подробно изучить влияние квантово-механических эффектов на протекание химических реакций. Помимо этого изучение имеет и ответственное практическое значение. Созданная исследователями совокупность разрешит ученым усовершенствовать способы работы с молекулами при сверхнизких температурах, в частности снизить число нежелательных реакций.

Опубликовано вNanoWeek,

  • Прошлая статья:Эффект «холодной сварки» наноструктур
  • Следующая статья:Новый метод хранения водорода

Тайны квантовой физики


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: