Физики смогли непосредственно пронаблюдать квантовые эффекты

Конденсат Бозе-Эйнштейна. Работа с ним также позволяет непосредственно изучать квантово-механические эффекты. Изображение с сайта jila.colorado.edu

Физики смогли непосредственно пронаблюдать квантово-механические эффекты. Ученые провели химическую реакцию при столь низких температурах, что случайные столкновения молекул не маскировали квантовых причин реакции. Статья ученых опубликована в журнале Science. Ее краткое изложение приведено на портале Physics World.

В основе всех химических реакций лежат квантово-механические эффекты, однако наблюдать их при комнатных температурах невозможно. Для того чтобы увидеть "работу" квантовой механики, ученые исследуют системы, охлажденные практически до температуры абсолютного ноля.

В данной работе физики использовали молекулы калия и рубидия. Они помещали охлажденную смесь молекул в градиент магнитного поля (магнитная ловушка), где они "прижимались" друг к другу. Окончательно связь формировалась под воздействием лазера. В зависимости от особенностей процесса получения молекул KRb (соединение атомов калия и рубидия) все они могли находиться в одном или различных квантовых состояниях.

При столкновении молекул KRb может происходить реакция, в результате 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 абсолютный ноль принято значение ноля кельвинов, или минус 273,15 градуса Цельсия) значительно меньше молекул KRb реагируют между собой.

Молекулы KRb могут прореагировать в том случае, если они находятся в различных квантовых состояниях. Если же квантовое состояние молекул одинаково, для протекания реакции необходимо преодолеть энергетический барьер. Это можно сделать при помощи процесса, названного туннелированием. Ученые показали, что при повышении температур вероятность преодоления энергетического барьера молекулами, находящимися в одинаковом квантовом состоянии, увеличивается, и число прореагировавших молекул возрастает.

Новая работа поможет физикам детально изучить влияние квантово-механических эффектов на протекание химических реакций. Кроме того исследование имеет и важное практическое значение. Разработанная исследователями система позволит ученым усовершенствовать методы работы с молекулами при сверхнизких температурах, в частности снизить число нежелательных реакций.

Недавно другой коллектив исследователей показал, что квантово-механические эффекты можно наблюдать невооруженным глазом. На данный момент эта работа носит сугубо теоретический характер.

Обсудить
Наука и техника00:03Сегодня
Проект наземной мобильной версии электромагнитной пушки

И так сойдет

Америка прекратила разработку сдерживающего Россию оружия
Наука и техника00:0117 ноября

Пробила дно

Планета-пришелец расколола Землю и сдвинула континенты
«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
Свободное падение
Почему пора готовиться к новому глобальному кризису
Домашние заготовки
Почему российской строительной сфере не обойтись без отечественных алюминиевых панелей
Чистый товар
Какие порошки тестируют на людях
Проект наземной мобильной версии электромагнитной пушкиИ так сойдет
Америка прекратила разработку сдерживающего Россию оружия
Пробила дно
Планета-пришелец расколола Землю и сдвинула континенты
Гены решают
Почему мужчины рождаются геями
«Не кони, а пони»
«Спартак» реабилитировался за 0:7 в Ливерпуле, разгромив ЦСКА
Василий Ломаченко и Гильермо РигондоМаленький гигант большого бокса
Украинец Ломаченко не оставил шансов небитому кубинцу
Клуб легенд
Звезды отечественного хоккея выяснили, кто спустя годы остается лучше всех
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
Тест-драйв лучшей BMW M5
Знакомимся с первой полноприводной «эмкой» на серпантинах Португалии
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