Содержание
Электронный микроскоп позволяет отследить динамику формирования металлической связи между атомами
Нанотехнологии
Химия, физика, исследования материи
+7 926 604 54 63
address
Связь Re2 на углеродном субстрате. University of Nottingham.
Физики из университетов Ноттингема и Ульма получили и зафиксировали изображение движущейся связанной пары атомов рения (Re2) в углеродной нанотрубке — полом цилиндре размерами порядка нанометров, который служит «испытательным полигоном» для исследования свойств некоторых атомов. Результаты исследования опубликованы 17 января в статье в Science Advance.
Для исследования вещества на околоатомном уровне долгое время использовались методы спектроскопии, дающие косвенную информацию о структуре молекул и их связях.
С появлением электронной микроскопии и других методов получения прямого изображения на уровне отдельных атомов физики всё больше интересуются возможностью заснять атомы и проследить за формированием их связей. Пока что такой фиксации поддаются только некоторые простые системы атомов, и попутно приходится преодолевать множество трудностей с подготовкой системы и выделением полезного сигнала.
Получение «фотографий атомов» в обычном понимании невозможно в принципе, и дело здесь не в увеличительных способностях техники. Детальность изображения микрообъектов имеет естественный предел — длину волны света, которым объекты освещаются. Видимый свет имеет характерные длины волн около 500 нм. Всё, что меньше этого размера будет отображаться как расплывчатое пятно, а объекты ощутимо меньше — не будут видны вообще: волна просто пройдёт, «не заметив» их. Характерные размеры атомов измеряются нанометрами, а длины связей имеют размеры в доли нанометра.
Логотип IBM, «набранный» из отдельных атомов ксенона (1989).
В 2018 году по научно-популярным сообществам распространилась «фотография» единичного атома стронция в обычном свете, подвешенного в вакуумной камере и освещаемого лазером со светом определённой длины волны. Автор получил за неё первый приз на популярном конкурсе научной фотографии. Секрет «фокуса» заключается в том, что освещаемые ультрафиолетовым светом со строго определённой частотой атомы переизлучают свет уже в видимом диапазоне, который и можно зафиксировать с длительной экспозицией. Это не фотография атома, а фактически рисунок светового пятна от него значительно больших размеров. Подобным образом в сети ходят другие более старые «фотографии атомов», полученные при помощи подобных трюков. Например, одним из самых ранних стал снимок инженеров IBM, в 1989 году выложивших отдельными атомами ксенона логотип фирмы. Более известны полученные уже в XXI веке многочисленные изображения различных поверхностей с субатомным разрешением, в частности, золотых или графитовых пластинок, выполняемые при помощи сканирующего туннельного микроскопа.
Здесь также нельзя говорить о фотографии в строгом понимании термина — в качестве «источника света» работает туннельный ток между участками поверхности и электродом устройства, а само изображение получается последовательно перемещением его вдоль поверхности, как в сканере.
Для получения именно «изображения атома» требуется свет со значительно меньшей длиной волны, порядка нанометров и меньше. Это область рентгеновского излучения, и такие фотоны обладают ощутимой энергией, чтобы исказить картину или даже разрушить объект, выбив атом из решётки или разрушив атомную связь. Поэтому фотографирование атомов, как и других микрообъектов — это всегда нахождение в «вилке» возможностей: компромисс между разрешающей способностью прибора и целостностью квантового объекта в результате «фотосессии». Это проблема, лежащая в основе квантовой механики и заложенная в её постулаты, в частности она проявляется в фундаментальном принципе неопределённости Гейзенберга.
Кроме рентгеновского излучения, в качестве «источника света» можно использовать и другие объекты.
Так, для исследования связи в этом атоме Re2, или ди-рения, используется трансмиссионная электронная микроскопия (TEM). Рений — довольно тяжёлый элемент по сравнению с «подложкой» из углеродной нанотрубки, поэтому на изображении от просвечивающего электронного микроскопа их пара чётко проявляется как два тёмных пятна в отличие от полупрозрачных пятен от атомов углерода. Электронный пучок в этой задаче имеет двоякое применение: он служит «источником света» для изображения, и в то же время передаёт энергию для двойного атома, которая позволяет наблюдать его перемещение по подложке, а также образование и разрыв металлической связи в динамике. На серии последовательных снимков, которые смонтировали в 18-секундный ролик, видно, как по мере движения пары атомов изменяется расстояние между ними, напрямую связанное с кратностью (порядком) связи, в зависимости от локального атомного окружения пары.
Типичные рабочие изображения «молекулы» Re2 внутри углеродной нанотрубки в просвечивающем электронном пучке.
Рис. из: Cao et al. (2020), Sci. Adv. 6(3), eaay5849.
Связь между атомами металлов (M-M) на сегодня — самый неизученный тип химической связи между атомами в молекуле или кристаллической решётке. Исследовательская группа является одной из первых, начавших использовать электронную микроскопию в проходящем пучке для изучения динамики химических реакций и небольших кластеров из атомов металла в углеродных нанотрубках. Адсорбирование на такой подложке оказалось хорошим способом точного позиционирования и подготовки пары атомов, позволяя получить металлическую связь «в чистом виде», без артефактов, связанных с упаковкой атомов в кристалле. Изображение эволюции металлической связи в связи с прохождением «молекулы» Re2 по нанотрубке в этом эксперименте получено впервые. Трансмиссионная электронная микроскопия как аналитический инструмент сейчас набирает популярность; возможно, этому способствовала и Нобелевская премия 2017 года по химии «за развитие криоэлектронной микроскопии для исследования биомолекул».
Сам метод в будущем обещает стать стандартным инструментом исследования структуры молекул и динамики химических реакций в той же мере, как сейчас для исследования состава вещества используется спектроскопия.
Пара из атомов рения, перемещающаяся по двум углеродным нанотрубкам с разрывом и повторным образованием металлической связи.
Нанотехнологии
Химия, физика, исследования материи
Атом в искусстве
Атомная отрасль — неотъемлемая часть мировой культуры. Литература, скульптура, живопись и даже музыка творчески осваивают тему уже больше века. Мы вспомнили некоторые произведения искусства, которые отражают очень разное восприятие темы.
Роман «Освобождённый мир» Герберта Уэллса (Великобритания, 1914)
В 1913 году Герберт Уэллс был уже состоявшимся писателем: его бестселлеры («Война миров», «Человек-невидимка», «Машина времени» и пр) уже написаны. И вот в 1913 году Герберт Уэллс пишет роман «Освобождённый мир», в котором предсказал, что человечество овладеет силой атома и даже создаст транспорт с атомным двигателем и ядерное оружие. Правда, атомные бомбы Уэллса были не мощнее обычных, но взрывались долго, порождая «пылающий непрерывный взрыв».
Писатель прочитал работы передовых физиков Резерфорда, Рамсея и Содди и написал утопию. Уэллс предположил, что с атомным оружием в руках человечество будет обречено либо вернуться к истокам в «сельскохозяйственное варварство», либо принять достижения науки как основы нового общественного порядка. В итоге после ядерного конфликта, разразившегося в середине 1950-ых, на планете появилось Мировое правительство и установился идеальный миропорядок…
Примечательно, что книга вышла в 1914, до начала Первой Мировой, которая показала, как быстро «цивилизованные» люди могут терять человеческое в себе.
И уж тем более ничто не предвещало ни бомбардировки 1945 года, ни Карибский кризис 1962 года.
Купальник «Atome» Жака Эйма (Франция, 1946)
«Атом — самый маленький купальник в мире!» — такой рекламный лозунг видели в небе отдыхающие над Лазурным берегом в 1946 году. Для рекламы своего нового творения дизайнер Жак Эйм нанял небольшой самолёт. Это тот самый Эйм, который ещё в 1932 году придумал купальник, приоткрывающий часть тела под грудью, как бы оголяя диафрагму, а потом и вовсе решился разделить верхнюю и нижнюю часть женского купального костюма. И вот после войны, впечатлённый достижениями физики, он выпустил новую модель, самую откровенную из того, что делал, и назвал её в честь атома — мельчайшей частицы всего. Но… почти сразу над тем же Лазурным появился другой самолёт с лозунгом: «Бикини — это купальник, который меньше, чем самый маленький купальный костюм в мире!» Автором бикини был другой французский дизайнер — Луи Реар. Для дефиле в Париже он не смог найти модель, все просто отказывались выходить почти обнажёнными, пришлось нанимать танцовщицу стриптиза! Но как показала история, именно его модель стала именем нарицательным всех раздельных купальников.
А «Атом», став классикой, сегодня известен не многим. Зато слово «бикини» навечно связано не только с купальником, но и с военным атомом.
Фото позаимствованы отсюда.
Атомиум (Бельгия, 1958)
С 1958 года Брюссель — это не только Писающий мальчик и Рыночная площадь с ратушей, но и Атомиум. Без сомнения, это самое нестандартное здание Брюсселя и всей Бельгии. Он построен специально для Всемирной выставки. Конструкция состоит из 9 сфер, соединённых 20 трубами, и по задумке автора (Андре Ватеркейн), изображает фрагмент кристаллической решётки железа. В целом же 102-метровое здание задумано как символ мирного атома и наступления атомного века. В 6 из 9 сфер можно попасть, там выставки и ресторан, а в трубах находятся эскалаторы, лестницы и коридоры.
Х/ф «Девять дней одного года» (СССР, 1962)
«Я с огромным интересом работал над образом Дмитрия Гусева. Жизнь этого учёного-атомщика заполнена упорным, осмысленным и притом совершенно не бросающимся в глаза подвигом.
Роль Гусева особенно привлекает меня тем, что он — человек сегодняшнего дня, глубоко интеллигентный, можно сказать — человек новой советской формации», — так актёр Алексей Баталов вспоминал своего героя из фильма «Девять дней одного года». Эта картина прекрасно запечатлела время, когда вера в прогресс была сильнее страхов и чувства самосохранения, а будущее виделось оптимистичным и разумным.
Конечно, есть и другие фильмы об освоении атома, например «Выбор цели», где Игоря Курчатова сыграл Сергей Бондарчук, но всё же Михаилу Ромму удалось избежать излишней идеологизированности и показать мысли и чувства тысяч рядовых учёных.
Человек-паук и Халк (США, 1962)
В России комиксы популярны намного меньше, чем в США. Если вы смотрели сериал «Теория большого взрыва», то понимаете, насколько огромен и значим этот пласт культуры для американцев. Поэтому нам трудно признать, что мало кто сделал так много для борьбы со страхами перед радиацией, как Стэн Ли и его соавторы из «Marvel Comics».
Ведь самые популярные в мире супергерои — Человек-паук и Халк — получили свои сверхспособности именно благодаря радиации. Одного укусил радиоактивный паук, а другой получил огромную дозу радиации во время экспериментального взрыва гамма-бомбы. И в результате обычные люди стали супергероями, а сама радиация для десятков миллионов подростков перестала быть синонимом смерти.
Шелкография на холсте «Атомная бомба» Энди Уорхолла (США, 1965)
В 1965 году, к 20-летней годовщине американской бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, скандально известный Энди Уорхол создал полотно «Атомная бомба», которое является частью серии «Смерть и катастрофа» (60-начало 70-х годов). Художник использовал трафарет, повторив ядерный гриб 28 раз. Причём каждое следующее изображение темнее предыдущего, красный цвет постепенно уступает место чёрному. Для Уорхолла приём повтора — это способ «обесценить» сам изображаемый предмет из реальности и повысить значимость именно изображения. Поэтому «Атомную бомбу» можно трактовать как банальность глобальной катастрофы: страшна смерть отдельных людей, а когда погибнет все и всё, уже ничто не имеет значения.
Источник фото здесь.
Скульптура «Ядерная энергия» (Чикаго, 1967)
Наверное, странно было бы никак не увековечить место, где состоялась первая в истории человечества самоподдерживающаяся ядерная цепная реакция на «Чикагской поленнице-1», знаменитом реакторе Энрико Ферми. Американцы решили сделать мемориал к 25-годовщине эксперимента.
Памятник был заказан британскому скульптору-модернисту Генри Муру, который позднее писал, что хотел передать двойственный характер ядерной энергии: верхняя часть бронзовой скульптуры похожа на гриб от взрыва или череп, а нижняя — на храм, защищающий людей. Скульптура находится на территории Чикагского университета, на том месте, где когда-то стоял стадион, под которым и пряталась секретная лаборатория Ферми.
Кинетическая скульптура «Атом» Вячеслава Колейчука (Москва, 1967)
В том же 1967 году в СССР отмечали 50-летие Октября. И перед Курчатовским институтом была установлена 13-метровая кинетическая скульптура «Атом», её автор был 26-летний Вячеслав Колейчук.
Он использовал собственную технологию создания самонапряжённых конструкций. Подвешенная сфера приводилась в движение ветром, а в качестве фона звучала ныне утраченная композиция Льва Термена. Как ни странно, но и сама скульптура утрачена. В 2018 году перед смертью сам Вячеслав Колейчук участвовал в воссоздании скульптуры в музее современного искусства «Гараж». Партнёром проекта выступила Госкорпорация «Росатом».
Роман «Мечтают ли андроиды об электроовцах?» (США, 1968)
В нашей подборке это, пожалуй, самый странный пункт, ведь в этой книге атом (точнее — радиация) не главная тема. Филип Дик не стал рисовать ужасы войны, а заглянул дальше и описал мир после глобального ядерного конфликта. На Земле радиация почти уничтожила всё живое, уцелевшие люди переселились на другие планеты, а дома остались те, кто уже заражён и не должен нести мутировавшие гены в новый мир. По сути, этот роман поставил острые этические вопросы о человечности и насилии, милосердии и массовом сознании.
А если вы смотрели легендарный фильм Ридли Скотта «Бегущий по лезвию», то знайте: сценарий существенно отличается от книги.
Мозаичное панно «Кузнецы современности» (Киев, 1974)
Кто из нас не видел мозаичные панно, следы второй волны советского модернизма 1960-70-х годов?! Они и на фасадах, и в интерьерах; одни банальны, другие — настоящие произведения искусства. Чаще всего такие работы говорили о достижениях науки и техники, в том числе мирном атоме.
Из десятков «атомных» панно мы выбрали «Кузнецы современности» на стене проходной Института ядерных исследований НАН Украины в Киеве. Это труд блестящего творческого союза Галины Зубченко и Григория Пришедько, который в 1963-1965 гг. был учеником всемирно известного мексиканского монументалиста Диего Риверы.
Источник фото тут.
Граффити «Водолей» (Франция, 2005)
Градирни — излюбленные объекты уличных художников. В интернете вы, наверняка, видели градирни, покрытые граффити перед Чемпионатом мира по футболу в ЮАР.
Но ориентиром для всех служит АЭС Круа: в 2005 году на одной из градирен там появилось граффити «Водолей», символизирующее гармонию воды и воздуха и экологичность АЭС. Гигантский рисунок был создан 9 альпинистами под руководством художника Жан-Мари Пьера. Работа заняла 8 тысяч рабочих часов, было использовано более 4 тысяч литров краски. Изящная задумка с нарисованными облаками, переходящими в настоящий пар из градирни, и сегодня привлекают туристов.
Источник фото здесь.
«A Thousand Suns» группы Linkin Park (США, 2010)
«Если сияние тысячи солнц вспыхнуло бы в небе, это было бы подобно блеску Всемогущего…» — эту строку из Бхагаватгиты вспомнил Роберт Оппенгеймер, отец атомной бомбы, увидев мощь своего детища на полигоне в Аламогордо 16 июля 1945 года. Музыкантам понравилась эта деталь, поэтому альбом так и называется «Тысяча солнц».
Это четвёртый студийный всемирной известной рок-группы.
Он посвящён человеческим страхам, в частности — ядерной войне. В интервью телеканалу MTV лидер группы Майк Шинода сказал: «На этой записи концепцией является взаимодействие людей с техникой. Человеческие страхи — если что-то случится с миром — музыка может смягчить». Удалось ли рок-музыкантам смягчить ваши страхи?
Поп-арт работы Такаси Мураками (Япония)
Ядерная травма 1945 года переживается японцами до сих пор. Яркое тому доказательство — творчество самого успешного и известного из ныне живущих японских художников Такаси Мураками. Он родился в городе Кокура, на который и планировалось обрушить всю мощь «Толстяка», но из-за плохой видимости бомбу сбросили на Нагасаки. Мысли о том, что его родители могли погибнуть и сам он мог и не родиться, постоянно преследуют Мураками. Чтобы жить с этим страхом, художник трансформировал страшные образы ядерных грибов в весёлые грибочки с глазками или танцующие облака-грибочки. И этот важный сквозной образ объединяет десятки его работ.
Но, пожалуй, главный «ядерный герой» Такаси — это Тайм Бокан, скелет в форме ядерного облака. Скелеты вообще очень часто встречаются в работах мастера, но порой даже не сразу понимаешь, что это скелеты: так органично они перемешаны с цветами или другими орнаментами.
В 2017 году в Москве состоялась выставка работ Такаси Мураками. Благодаря этому появился путеводитель по его творчеству на русском языке (вот здесь тоже любопытный материал).
Потрясающее изображение одиночного атома стронция получило британскую премию в области фотографии
Лазер освещает захваченный атом стронция, и по мере того, как он поглощает и излучает энергию, мы можем видеть свечение, не видя на самом деле самого атома
Автор статьи :
Джозеф Брин
Дата публикации:
14 февраля 2018 г. • 14 февраля 2018 г. • 3 минуты чтения
Присоединяйтесь к обсуждению Изображение одиночного положительно заряженного атома стронция получило главный приз национального конкурса научной фотографии организован Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC).
Фото Дэвида Надлингера / Оксфордский университет
Содержание статьи
Одна из самых странных особенностей великолепной фотографии атома, которая только что получила британскую премию в области научной фотографии, заключается в том, что вы не можете сфотографировать атом. Это просто невозможно.
Объявление 2
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
И тем не менее, вот он, атом стронция, как маленькая круглая точка, сияющая как божий день. Изображение называется «Один атом в ионной ловушке».
Приносим свои извинения, но это видео не удалось загрузить.
Попробуйте обновить браузер или
нажмите здесь, чтобы посмотреть другие видео от нашей команды.
Потрясающее изображение отдельного атома стронция получило британскую премию в области фотографии Вернуться к видео
«Идея увидеть один атом невооруженным глазом показалась мне удивительно прямым и интуитивным мостом между крохотным квантовым миром и нашим миром.
макроскопической реальности», — заявил физик из Оксфордского университета Дэвид Надлингер Исследовательскому совету по инженерным и физическим наукам Великобритании, который присуждает премию.
NP Опубликовано
Подпишитесь на получение ежедневных главных новостей от National Post, подразделения Postmedia Network Inc. Inc. Вы можете отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в нижней части наших электронных писем. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300
Содержание статьи
Надлингер, студент доктора философии, придумал эту идею в своей работе над квантовыми вычислениями.
«Грубый подсчет показал, что цифры на моей стороне, и когда я отправился в лабораторию с камерой и штативами в один тихий воскресный день, я был вознагражден именно этим изображением маленького, бледного синяя точка, — сказал он.
Объявление 3
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Результат, полученный в августе прошлого года, представляет собой изображение. Но это не фото. Разница в том, как делается картинка.
Длина волны видимого света варьируется от самого короткого фиолетового до самого длинного красного, но составляет около 500 нанометров, плюс-минус.
Средний атом в сотни, даже тысячи раз меньше этого.
В результате вы не можете отразить свет от атома, как вы можете отразить свет от человека или кошки, чтобы запечатлеть их изображение.
Одиночный атом в ионной ловушке. Фото Дэвида Надлингера / Университет Оксфорда
На изображении Надлингера показан один атом стронция, положительно заряженный, удерживаемый на месте в вакууме электромагнитным полем, создаваемым двумя металлическими электродами, находящимися друг от друга всего в двух миллиметрах.
Это устройство называется ионной ловушкой и является ключевой частью исследований в области разработки квантовых компьютеров и работы атомных часов.
В обоих случаях ловушка полезна, поскольку позволяет физикам измерять и манипулировать очень регулярным поведением атомов в наименьшем масштабе.
Объявление 4
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
На субатомном уровне, на уровне электронов и протонов, проблема наблюдения еще глубже.
Электроны, например, никогда не бывают точно здесь или там. Они существуют в различных потенциалах повсюду. Если бы вы точно измерили, где находится отдельный электрон в данный момент времени, волновая функция, описывающая его поведение, рухнула бы. Другими словами, вы бы не увидели электрон во всей его квантовой неопределенности.
Что вы можете сделать, так это заставить атом светиться, как элемент печи на высоте.
В этом случае лазер освещает атом стронция, и по мере того, как он поглощает и излучает энергию, мы можем видеть свечение, не видя на самом деле самого атома.
Объявление 5
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Любопытно, что на этом изображении атом стронция показан в виде грубого круга в двух измерениях, как если бы он был сферой в реальной жизни.
Это была первоначальная концепция атома в философии, восходящая к древним грекам. Слово буквально означает «неразделимый», потому что атомы считались неделимыми строительными блоками материи.
С тех пор наука обнаружила, что они, конечно, не такие. Любой старшеклассник знает, что у атомов есть свои собственные компоненты: ядро из протонов и нейтронов, с электронами, вращающимися на определенных энергетических уровнях.
Однако в большинстве случаев атом — это пустое пространство. Таким образом, световые волны не только слишком велики, чтобы от них отражаться, но даже если бы они были меньше, отражаться почти не от чего.
Решения этой проблемы были гениальными. В 2008 году американские физики использовали электронный микроскоп, чтобы получить изображение одного атома водорода, самого маленького и легкого атома из всех.
Другие варианты включают квантовый микроскоп, который также использовался для получения изображений атома водорода.
IBM также использовала «атомно-силовой микроскоп» для получения изображений одиночных молекул, состоящих из множества атомов, расположенных в жестком порядке.
• Электронная почта: [email protected] | Twitter: josephbrean
Поделитесь этой статьей в своей социальной сети
Реклама
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Тенденции
Генеральный аудитор обнаружил «минимум» $27,4 млрд подозрительных выплат пособий по COVID
0129
Quebec nurse who was suspended for eating a piece of toast reinstated
Canada set to waste $1 billion worth of COVID-19 vaccines
John Ivison: The Liberals’ multi- миллиард долларов для помощи COVID-это только начало
Путеводитель по подаркам: 25 подарков от канадских модных и ювелирных брендов
Имея, казалось бы, бесконечный запас идей для подарков в категории моды и ювелирных изделий, мы решили сузить наше праздничное внимание только до отечественных талантов.
1 час назад Fashion & Beauty
Лучшие подарки для домашнего повара в 2022 году
для любого бюджетного бюджета и кухни
20 часов назад реклама еще не загружена, но ваша статья продолжается ниже.
Почувствуйте себя уютно в этих двух новых крутых коллекциях верхней одежды
Canada Goose и Reformation объединились для выпуска стильной верхней одежды.
1 день назад Мода и красота
Стиль Вопросы и ответы: канадский бренд Ahiri стремится объединить стиль и экологичность
Соучредители Анаф Али и Шиту Латиф не просто хотят создавать крутую одежду для своего бренда Ahiri.
1 день назад Мода и красота
Это только что в: Rouge Hermès Matte Metallic Lipstick, Maater Cosmetics Celestial Bodies Gamma Illuminating Body Oil и Prada Paradoxe eau de parfum
Три косметических продукта, которые мы попробовали на этой неделе.
1 день назад Мода и красота
На этой неделе в флаерах
Фотография одного атома получила главный приз конкурса научной фотографии — Colossal
Реклама на Colossal с рекламой Nectar.
Основные моменты ниже. Для полной коллекции нажмите здесь.
См.
остальную часть коллекции
››
Удивительно
Фотография
Наука
#атомы
#макрос
Изображение © Дэвид Надлингер / Оксфордский университет
Для этого вам могут понадобиться очки. Квантовому физику Дэвиду Надлингеру из Оксфордского университета удалось сделать снимок, который был бы невозможен еще несколько лет назад: одиночный атом, подвешенный в электрическом поле, видимый невооруженным глазом. Удивительный снимок под названием «Один атом в ионной ловушке» недавно получил главный приз в конкурсе научных фотографий и изображений Британского совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC).
Вы можете видеть атом на снимке выше, маленькое пятнышко в самом центре.
Для ясности: на фото запечатлен не только атом, но и свет, излучаемый им в возбужденном состоянии. Из EPSRC:
«Одиночный атом в ионной ловушке» Дэвида Надлингера из Оксфордского университета показывает атом, удерживаемый полями, исходящими от окружающих его металлических электродов. Расстояние между кончиками маленьких игл составляет около двух миллиметров.
При освещении лазером правильного сине-фиолетового цвета атом поглощает и переизлучает световые частицы достаточно быстро, чтобы обычная камера могла запечатлеть его на фотографии с длинной выдержкой. Фотография-победитель была сделана через окно камеры сверхвысокого вакуума, в которой находится ионная ловушка.
Охлаждаемые лазером атомные ионы представляют собой идеальную платформу для изучения и использования уникальных свойств квантовой физики. Они могут служить чрезвычайно точными часами и датчиками или, как исследуется Центром сетевых квантовых информационных технологий Великобритании, строительными блоками для будущих квантовых компьютеров, которые могут решить проблемы, которые ставят в тупик даже самые большие современные суперкомпьютеры.
«Идея увидеть один атом невооруженным глазом показалась мне удивительно прямым и интуитивным мостом между крохотным квантовым миром и нашей макроскопической реальностью», — поделился Надлингер. «Подсчеты на обратной стороне конверта показали, что цифры на моей стороне, и когда я отправился в лабораторию с камерой и штативами одним тихим воскресным днем, я был вознагражден этой конкретной картинкой маленькой бледно-голубой точки. ».
Вы можете следить за другими его открытиями — большими и маленькими — в Твиттере. (через PetaPixel)
#атомы
#макрос
Вам важны такие истории и художники? Станьте участником Colossal сегодня и поддержите независимое издательство искусства всего за 5 долларов в месяц. Вы свяжетесь с сообществом читателей-единомышленников, увлеченных современным искусством, будете читать статьи и информационные бюллетени без рекламы, будете поддерживать нашу серию интервью, получите скидки и ранний доступ к нашим ограниченным тиражам печатных изданий и многое другое.