Ученые увеличили атом калия до миллиметра

Изображение гигантского атома калия в различных фазах движения локализованного электрона. Красным показаны зоны наиболее вероятного расположения электрона. В центре орбиты находится невидимое из-за своего размера ядро. Фото JEFF MESTAYER/RICE UNIVERSITY

Ученым из университета Райса удалось получить возбужденные атомы калия диаметром около миллиметра. Это примерно в десять миллиардов раз больше, чем диаметр невозбужденного атома. "Гиганты" являются наиболее точной реализацией модели атома Бора. Работа опубликована в Physical Review Letters.

Взаимодействие с фотоном переводит атом в возбужденное состояние. При этом диаметр его электронной оболочки увеличивается. В эксперименте ученые облучали лазером атомы калия. Им удалось добиться такого уровня возбуждения, при котором диаметр его электронной оболочки составил около одного миллиметра.

С точки зрения современной физики электрон описывается так называемой волновой функцией. Эта функция определяет, какова вероятность обнаружить электрон в данной области пространства. В классической модели электрон представлялся частицей. Используя магнитные импульсы, ученым удалось добиться того, что в определенный момент времени вероятность нахождения электрона в окрестности фиксированной точки пространства была близка к единице. Кроме того, параметры импульсов зависели от времени так, что точка локализации электрона двигалась по орбите с определенной скоростью. Таким образом в этом атоме электрон можно с достаточной степенью достоверности считать частицей, координаты которой совпадают с координатами движущейся точки. В результате получился атом, который является практической реализацией классической модели Бора.

В 1913 Нильс Бор положил начало квантовой механике, добавив несколько постулатов к модели атома Резерфорда. В модели Резерфорда атом представлялся подобием Солнечной системы: вокруг ядра, состоящего из нейтронов и протонов, по орбитам двигались электроны. Такая модель вступала в противоречие с классической электродинамикой. Движущийся по орбите электрон обязан был излучать электромагнитные волны и, следовательно, терять энергию. Расчетное время жизни атома оказывалось ничтожно мало. Бор предложил считать, что электрон – это такая специальная частица, которая может двигаться не по произвольным орбитам, а только по некоторым особым. Эта модель принесла Бору Нобелевскую премию по физике в 1922 году.

Обсудить
Борис Ельцин«Это было время, когда делились огромные богатства»
Чем запомнился россиянам первый президентский срок Бориса Ельцина
Смеяться грешно
Кто надрывает животы на концертах Петросяна: беспощадный репортаж из преисподней
Нажал на газ
Зачем Путин вывез на Север министра из жаркой Саудовской Аравии
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
Кровавый конвейер
На Гаити круглый год режут и свежуют скот
Кровавая ривьера
Франция отстреливает врагов по всему миру, пока никто не видит
Югославская кровь
Кто стрелял, резал и сеял смерть во время страшной войны на Балканах
Выплюнь бяку
Личинки, тараканы и ДНК человека — на что можно нарваться в батоне колбасы
Чистый результат
Эксперты не выявили на предприятии «Росатома» источника выброса рутения-106
Чистый товар
Какие порошки тестируют на людях
Бузовой не снилось
Участники американского «Дома-2» заработали миллионы на сексе и чистке туалетов
Уличная магия
Иногда все самое необычное происходит прямо у вас под носом
Бесконечное умиление
У них кривые челюсти и не хватает лап, но это не мешает им быть звездами сети
Самые редкие версии BMW M5
Эксклюзивные M5 для пуристов, арабских шейхов и просто прогулок с ветерком
Невероятные стартапы, которые изменят жизнь водителей
Автомат по продаже машин, встроенный алкотестер и так далее
Самые необычные фары в истории
Головная оптика, от которой можно офонареть
«Кроссоверы», которые мы заслужили
Смертельная битва Lada Vesta SW Cross, Kia Rio X-Line и Renault Sandero Stepway
«Надо сразу прощаться, ведь жизнь проходит»
Квартирный вопрос довел пенсионеров до развода
Вы сняли, вас сняли
Мир охватила эпидемия секс-скандалов из-за арендованных квартир
Панельная романтика
Помните ли вы здания из лучших советских фильмов: тест
Нихао себе
Хибара из китайской глубинки стала лучшим зданием 2017 года