Физики создали искусственные аналоги водорода

Физики создали искусственные аналоги водорода, а именно более тяжелый и более легкий варианты атомов этого элемента. Статья ученых опубликована в журнале Science, а коротко о работе пишет портал Nature News.
Модель атома водорода. Изображение cuny.edu
Модель атома водорода. Изображение cuny.edu

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). 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.


!

Если для Вас конкретно эта новость оказалась важной или интересной - пожалуйста, поделитесь ею в своей любимой социальной сети с помощью кнопок, расположенных под этим текстом. Это поможет нам в будущем делать более качественную подборку материалов, исходя из Ваших потребностей\интересов.




Коды для вставки в блог\форум

blog comments powered by Disqus


Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
В Украине до 2023 года английский станет обязательным для поступления в вузы. Часть лекций тоже будет на нем
Бактерии производят высококачественный графен: технология будущегоБактерии производят высококачественный графен: технология будущего
Корабль SpaceX взорвался из-за самовоспламенения титанового клапанаКорабль SpaceX взорвался из-за самовоспламенения титанового клапана
Роботы, которые покорят Солнечную систему: подборка космических ботовРоботы, которые покорят Солнечную систему: подборка космических ботов
Спутниковая навигационная система Galileo вновь работаетСпутниковая навигационная система Galileo вновь работает
Блок рекламы


Похожие новости

Ученые создали искусственный эмбрион человека из стволовых клетокУченые создали искусственный эмбрион человека из стволовых клеток
Исследователи из Microsoft создали нейросеть, которая создает картинки по описаниюИсследователи из Microsoft создали нейросеть, которая создает картинки по описанию
В Японии создали робота-баскетболиста, который забрасывает 3-очковыеВ Японии создали робота-баскетболиста, который забрасывает 3-очковые
Математики создали проблему, которую не может решить машинаМатематики создали проблему, которую не может решить машина
Учёные создали нанороботов, способных «просверлить» ткань глаза, не повредив еёУчёные создали нанороботов, способных «просверлить» ткань глаза, не повредив её
Астрофизики заподозрили в астероиде межзвездный парусникАстрофизики заподозрили в астероиде межзвездный парусник
В Китае создали жидкого робота, вдохновленного «Терминатором 2»В Китае создали жидкого робота, вдохновленного «Терминатором 2»
Физики сфотографировали молекулу в наномасштабе с помощью МРТФизики сфотографировали молекулу в наномасштабе с помощью МРТ
В Стэнфорде создали прорывную технологию очистки воздуха от СО2В Стэнфорде создали прорывную технологию очистки воздуха от СО2
Майя создали сеть по торговле дикими животными - ученыеМайя создали сеть по торговле дикими животными - ученые
Последние новости

Подгружаем последние новости