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

blog comments powered by Disqus


Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
Военные США требуют компактные и недорогие камеры с широчайшим углом обзораВоенные США требуют компактные и недорогие камеры с широчайшим углом обзора
Небольшие спутники смогут предоставить радиолокационные изображения поверхности Земли в высоком разрешенииНебольшие спутники смогут предоставить радиолокационные изображения поверхности Земли в высоком разрешении
ВМС США отказываются от сенсорного управления в пользу ручного на эсминцах после столкновенияВМС США отказываются от сенсорного управления в пользу ручного на эсминцах после столкновения
В NASA создают ядерный реактор для межпланетных перелетовВ NASA создают ядерный реактор для межпланетных перелетов
В Грузии обнаружили курганы и артефакты, которым пять тысяч летВ Грузии обнаружили курганы и артефакты, которым пять тысяч лет
Блок рекламы


Похожие новости

Частная китайская компания впервые запустила многоразовую ракету
Редчайшие кадры того, как в Юпитер врезался метеор: чистая удачаРедчайшие кадры того, как в Юпитер врезался метеор: чистая удача
Как ученые пытались раздавить робота-таракана: видеоКак ученые пытались раздавить робота-таракана: видео
Частная китайская ракета впервые доставила спутники на орбитуЧастная китайская ракета впервые доставила спутники на орбиту
Blue Origin впервые запустила двигатель лунного посадочного модуляBlue Origin впервые запустила двигатель лунного посадочного модуля
Робот — сборщик малины прошел первые полевые тесты
100 лет назад была впервые проверена теория относительности100 лет назад была впервые проверена теория относительности
Астронавты впервые отредактировали геном в космосеАстронавты впервые отредактировали геном в космосе
Впервые замечена панда-альбиносВпервые замечена панда-альбинос
Четырехногий робот буксирует трехтонный самолет: видеоЧетырехногий робот буксирует трехтонный самолет: видео
Последние новости

Подгружаем последние новости