Физики создали искусственные аналоги водорода

Физики создали искусственные аналоги водорода, а именно более тяжелый и более легкий варианты атомов этого элемента, и с их помощью проверили некоторые положения квантовой механики. Статья ученых опубликована в журнале Science, а коротко о работе пишет портал Nature News.

Атом самого распространенного изотопа водорода - протия - состоит из одного протона с обращающимся вокруг него электроном. Существуют также более тяжелые изотопы - дейтерий и тритий, ядра которых дополнительно содержат, соответственно, один и два нейтрона. Так как химические свойства элемента зависят, в первую очередь, от его внешних электронов, все три изотопа водорода в химических реакциях проявляют себя приблизительно одинаково. Однако постулаты квантовой механики утверждают, что из-за разной массы некоторые свойства изотопов все-таки должны отличаться.

Чтобы проверить это утверждение, авторы новой работы решили создать аналоги атомов водорода с более существенной разницей в массе. Для получения таких атомов физики использовали мюоны - частицы, которые в 207 раз тяжелее электрона, но обладают похожими свойствами.

Чтобы получить более легкую версию "псевдоводорода", ученые замещали протон в атомах протия на положительно заряженный мюон (его масса составляет около 11 процентов от массы протона). Ранее другие группы исследователей уже получали подобные частицы. Тяжелый вариант был получен заменой на мюон одного из электронов в атоме гелия. Атом гелия содержит два протона, два нейтрона и два электрона. Так как мюон тяжелее электрона, он обращается ближе к ядру атома гелия и маскирует положительный заряд одного из протонов. В итоге "ядро" тяжелого "псевдоводорода" оказывается составленным из двух протонов, двух нейтронов и мюона. Вокруг "ядра" обращается оставшийся электрон, так что по структуре получившаяся частица напоминает водород, а ее масса оказывается в четыре раза больше.

Исследователи показали, что изменение тех свойств созданных ими "псевдоводородов", которые, согласно постулатам квантовой механики, должны зависеть от массы, хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями. В данной работе авторы проверяли, как будут изменяться параметры так называемой реакции замещения H + H2 = H2 + H, где H - это обозначение элемента водорода.

В середине прошлого года другой коллектив ученых проверил еще один постулат квантовой механики - так называемое правило Борна, которое описывает вероятность получения определенного результата при проведении измерения.

Наука и техника00:0116 февраля
Луис Глазман «Битва при Ситке»

Обойдемся

Эти индейцы воевали с русскими до 2004 года. Они вынудили Россию продать Аляску
Звери с Чумного озера
Щелковская ОПГ не знала пощады и отправляла жертв на корм рыбам
Земля и доля
Подмосковные крестьяне бьются с Грудининым за свои гектары
Огонь, вода и бандитские трупы
На работе он стреляет в боевиков, а по выходным людей спасает
Темные времена
Лихие 90-е: спецпроект «Ленты.ру»
Чисто по-русски
Российские хоккеисты ходили по краю, но выиграли Олимпиаду
Закольцевали: российские олимпийцы остались без флага
Россия выполнила все условия МОК, но этого пока недостаточно
Евгения Медведева«Не могу справиться без родителей»
Евгения Медведева — о рекордах и жизни после Олимпиады
Помашите ручкой
Олимпиада заканчивается. Россияне все еще берут медали
«На льду я плакала впервые»
Медведева выложилась без остатка, но чемпионкой стала 15-летняя Загитова
Знаток «Что? Где? Когда?» Андрей КозловБольно умные
В России делают лучшие интеллектуальные шоу. Даже когда воруют идеи у Запада
Чувство мема
Американцев и европейцев оскорбляет буквально все. Россиян это смешит
Круче Tor
Богачи вложили миллионы в магазин наркотиков нового поколения
Abandoned Howey MansionИ тишина
Прекрасные заброшенные уголки мира
В комнате пыток
Сколько стоит самое дешевое и страшное жилье в Москве
Он же памятник
Угадай полководца: хитрый военный тест «Ленты.ру»
Соседи из ада
Интеллигентные жильцы превратили жизнь москвички в кошмар