Физики придумали способ создания атомов без ядра

Тема в разделе "Наука и космос", создана пользователем Jedy, 21 июн 2011.

  1. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    [​IMG]
    Схема опыта. Красным цветом показано представление двухэлектронной волновой функции, чёрной точкой — ядро, стрелкой — направление перемещения электронной оболочки атома, пунктирным кружком — центр тяжести самостоятельного волнового пакета.

    Джонн Бриггс (John Briggs) и Дарко Димитровски (Darko Dimitrovski) из университета Фрайбурга (Universität Freiburg) обосновали и рассчитали придуманный ими метод создания атомов без ядра. С развивающимися ныне технологиями такой "фокус" будет доступен экспериментаторам во вполне обозримом будущем.

    Атом без ядра — это набор электронных оболочек, сохраняющих свою "форму" так, словно бы они всё ещё удерживаются ядром.

    Создать такое странное образование возможно, если воздействовать на какой-либо атом чрезвычайно коротким и при этом очень мощным импульсом лазера, говорят учёные.

    Правда, этот экзотический атом без ядра будет жить ничтожно короткое мгновение, но всё же — он будет реально существовать.

    Бриггс и Димитровски посчитали, как будет работать их метод. Итак: чрезвычайно мощный (а именно — 1018 ватт) лазер с импульсом длительностью примерно 10 аттосекунд (1 аттосекунда равна 10-18 с) воздействует на атом. Период орбитального движения электронов в атоме заметно больше, чем длительность такого импульса. Так, к примеру, у водорода электрон "обегает" вокруг ядра за 24 аттосекунды.

    Если сила электрического поля в луче будет больше, чем сила связи электронов с ядром, – вся электронная оболочка будет оторвана от ядра и аккуратно смещена в сторону.

    Ключ к успеху тут — быстротечность импульса и правильная его частота, ведь "сбивание" электронных оболочек (всех их уровней сразу, если речь идёт об атоме, куда более сложном, нежели водород) должно произойти за счёт действия всего лишь одного полупериода электромагнитной волны использованного в опыте излучения.

    Второй полупериод этой волны послужит для торможения полного волнового пакета в новом месте его расположения — на некотором расстоянии от ядра. Тут имеется в виду волновой пакет всех электронов атома, разумеется.

    Поскольку импульс лазера столь короток, за время своего смещения в пространстве электроны, образно говоря, не успеют ничего "предпринять". Их волновая функция почти не претерпит искажений, да и разбежаться в стороны от действия сил Кулона электроны не успеют, поясняют изобретатели метода.

    Разумеется, такой "атом" через очень краткий миг распадётся, но если зафиксировать приборами все разлетевшиеся электроны, можно будет потом в компьютере восстановить облик первоначального волнового пакета, то есть того самого атома без ядра — самостоятельно существующего электронного облака, воспроизводящего форму оболочек исходного атома.


    Удивительно, но, по расчётам Джона и Дарко, "снять" с минимальным "повреждением" разом все электронные оболочки можно не только с лёгких, но и с тяжёлых атомов, и более того — подобный "трюк" можно проделать даже с молекулами. Понятно, чтобы осуществить такой опыт, нужно ещё создать очень мощный аттосекундный лазер.
    Источник: membrana.ru
     
    4 пользователям это понравилось.
  2. Necra

    Necra Космонавт

    Сообщения:
    10.343
    Симпатии:
    4.647
    Прикольно! Но какой практический смысл в этом?
     
  3. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    Ну если получиться сделать полиэстры без ядер, то он будет сверхлёгкий)
    Думаю применений будет куча, вплоть до оружия=)
    Проблема лишь во времени существования данных систем)
    Ну и энергетических затратах)
     
    Последнее редактирование: 21 июн 2011
  4. kolka

    kolka Победитель конкурса удачи

    Сообщения:
    1.131
    Симпатии:
    355
    Создание иструмента удержания, останется только придумать инструменты извлечения и добавления а там путем рассчетов орбит и связей недалеко и до новых материалов но конечно до этого еще шут знает как долго
     
  5. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Тоже самое хотело сказать, пока читал :)

    Ну это как сделать корпус автомобиля извлекая из него сталь, а оставляя лишь покраску. Не думаю, что свойства материала не изменятся после извлечения из его атомов ядер. Точнее поменяется не только вес.

    Да и как говорилось выше, нужно еще эти облака электронов как-то удерживать, так то они ядром сдерживаются на орбите.
     
  6. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    Я смотрю ты не очень в квантовой физике разбираешься?:)
    Там не совсем так прямо - ядро, непосредственно, электронное облако не держит, там хитрый механизм, с точки зрения квантовой физики:)
     
  7. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Опыта маловато было :D
    Да я знаю, что не так просто. Выразился лишь проще, что бы ты понял мою мысль, вот и все.
     
  8. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    Ну все химические свойства атомов задаёт именно электронная оболочка, ядро задаёт конфигурацию электронной оболочки(это из химии:)), такие как радиус, энергии, ОЭО и т.д.
    Я думаю, что всё такие найдётся возможность создания безъядерных атомов:)
     
  9. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Ну это мы в курсе :) Просто я допускаю еще и тот факт, что безядерный атом, состоящий из электронов, может обладать иными свойствами еще и из-за искривления орбиты, например. Количество, радиус (почти) и скорость их будет та же, но движение будет уже не совсем по окружности, а по элиптической траектории, с неупорядоченым значением радиуса, который может меняться время от времени. Т.е. плавающая (постоянно меняющаяся) форма этого облака электронов, а не жесткая сферическая, созданная благодаря наличию ядра внутри этой микросистемы.

    Так что и физические свойства получатся другими. Слишком сложно заставить внешним воздействием эти электроны удерживаться не только в куче, но и с правильной связью между собой, что бы сохранились все параметры, кроме наличия ядра, отягощающего атом.
     
  10. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    Не хочу тебя огорчать, но электронные оболочки не все и не далеко сферические:) А насчёт импульса так там целый неопределённый цуг значений импульса и кинетической энергии:)
     
  11. Iscander

    Iscander Новогодний :)

    Сообщения:
    371
    Симпатии:
    124
    на сколько помню электроны не двигаются по жестким орбитам - есть лишь вероятность их появления в определенном месте, исходя от которой можно создать лишь примерную картину их движения
    как по мне так практическое применение данной технологии найдут не скоро :) пока ведь говорят только о создании компьютерной модели электронного облака без ядра, может быть с помощью неё физики смогут представить себе квантовые процессы более полно
     
    2 пользователям это понравилось.
  12. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Jedy, не буквоедствуй. Это самый низкий метод тролинга.
    Или ты все еще упорно не понимаешь мою мысль?! Не верю. Значит просто буквоедствуешь.
     
  13. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    Именно так:)

    Добавлено через 51 секунду

    Да понимаю, просто видя пробелы в твоём знании я понимаю, что ты некоторые вещи не понимаешь, и как следствие не видишь некоторых вещей:)
    Как то так:)
     
  14. sectoid

    sectoid покусал Некру

    Сообщения:
    5.415
    Симпатии:
    1.127
    самый низкий метод троллинга отнюдь не этот
    ваш К.О.
     
  15. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    А я и не утверждаю, что знаю обо всем. Но твоих слов я совершенно не наблюдаю, кроме возвышенной самоуверенности и завышенного ЧСВ. Есть опыт в физике частиц и вообще по сабжу - значит и пиши по сабжу.
     
  16. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    Ну извини если задел:(
    Просто теперь я не знаю, как не буквоедствую тебе чтонить сказать:(
     
  17. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Скажи, как ты видишь будущее этой технологии. Как не нарушая законы физики извлечь пользу из этой технологии. Обоснуй по возможности своими познаниями в физике, почему это будет возможно и как этого теоретически можно достичь.

    Заранее благодарен.