Первые кадры сверхбыстрого вращения молекулы: уникальное видео

Первые кадры сверхбыстрого вращения молекулы: уникальное видео

Используя точно настроенные импульсы лазерного света, международная команда ученых из четырех различных учреждений сумела снять сверхбыстрое вращение молекулы. «Мы записали целый молекулярный фильм с высоким разрешением, а в качестве пилотного проекта выбрали сверхбыстрое вращение молекулы карбонилсульфида», рассказал физик Эвангелос Карамацкос из DESY, крупнейшего ускорительного центра Германии. «Уровень детализации, который мы смогли достичь, указывает на то, что наш метод может быть использован для создания образовательных фильмов о динамике других процессов и молекул», отметил он.

Чтобы продемонстрировать всего лишь полуторакратный оборот вокруг оси, исследователям пришлось совместить в один короткий ролик 651 кадр. На самом деле весь видеоряд длится лишь 125 пикосекунд, но ученые замедлили его для упрощения восприятия.

Так что же происходит на самом деле? Когда вещество находится в газообразном состоянии, молекулы расположены на сравнительно небольшом отдалении друг от друга, а потому могут свободно вращаться вокруг своих осей. Это вращение подчиняется правилам квантовой механики. В данном случае речь идет о газе, молекулы которого состоят из 1 атома кислорода, 1 атома углерода и 1 атома серы — это простая и удобная модель. Однако глава исследовательской группы, физик Йохен Кюппер, говорит, что не нужно думать о молекуле как о вращающейся палке или волчке.

Первые кадры сверхбыстрого вращения молекулы: уникальное видео

Стадии вращения молекулы

«Процессы, что мы наблюдаем, происходят с невероятно малыми телами, а потому регулируются квантовой механиков. В этом масштабе предметы — в нашем случае атомы и молекулы — начинают вести себя совсем не так, как мы привыкли в обычном мире», уточняет он. По словам физика, положение и импульс молекулы не могут быть определены одновременно и с высокой точностью. Фактически, все, что мы можем сделать — это определить некую вероятность нахождения молекулы в конкретной точке пространства в определенный момент времени.

В какой-то момент молекула может обращаться в нескольких направлениях одновременно, как бы парадоксально это не звучало. Однако это происходит с некой периодичностью — физики выяснили это, сравнивая кадры по-отдельности. Они увидели, что каждые 82 пикосекунды изображения начинают повторяться — это и есть период вращения конкретной молекулы карбонилсульфида.

Первые кадры сверхбыстрого вращения молекулы: уникальное видео

Схема цикла вращения

Авторы надеются, что их новая методика может помочь нам изучить другие молекулы и процессы, такие как внутреннее скручивание. Оно характерно для так называемых хиральных соединений, представляющих собой молекулы, существующие в двух формах, каждая из которых является зеркальным отражением другой.


Олег Писарев, Supreme2.Ru

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
В Александровской больнице впервые имплантировали механическое сердце, - КГГАВ Александровской больнице впервые имплантировали механическое сердце, - КГГА
Физики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомовФизики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомов
Первую в арабском мире атомную электростанцию запустят в ОАЭПервую в арабском мире атомную электростанцию запустят в ОАЭ
С помощью нового вентиля японцы обещают в 12 раз повысить плотность матриц ПЛИСС помощью нового вентиля японцы обещают в 12 раз повысить плотность матриц ПЛИС
Ультразвуковой браслет глушит окружающие микрофоны, включая имеющиеся в смарт-устройствахУльтразвуковой браслет глушит окружающие микрофоны, включая имеющиеся в смарт-устройствах
Блок рекламы


Похожие новости

В далекой галактике впервые обнаружен молекулярный кислородВ далекой галактике впервые обнаружен молекулярный кислород
В Александровской больнице впервые имплантировали механическое сердце, - КГГАВ Александровской больнице впервые имплантировали механическое сердце, - КГГА
Искусственный интеллект впервые разработал медикаментИскусственный интеллект впервые разработал медикамент
Зонд OSIRIS-REx впервые пролетел вблизи астероида БеннуЗонд OSIRIS-REx впервые пролетел вблизи астероида Бенну
Воодушевляющее видео NASA о планах на 2020 годВоодушевляющее видео NASA о планах на 2020 год
Очистка океана от пластика приносит первые плодыОчистка океана от пластика приносит первые плоды
Археологи впервые нашли ту самую древнеегипетскую шапочкуАрхеологи впервые нашли ту самую древнеегипетскую шапочку
Видео: пошаговый процесс разборки и сборки DJI Mavic MiniВидео: пошаговый процесс разборки и сборки DJI Mavic Mini
Видео дня: взрыв прототипа SpaceX Starship в ходе тестированияВидео дня: взрыв прототипа SpaceX Starship в ходе тестирования
Видео: DJI рекламирует свою инициативу по использованию дронов во благо людейВидео: DJI рекламирует свою инициативу по использованию дронов во благо людей
Последние новости

Подгружаем последние новости