Можно ли увидеть атом?

топ 100 блогов crithin25.01.2023

В 1911 году британский физик Эрнест Резерфорд провел ряд экспериментов, которые легли в основу нашего понимания строения атомов и радиоактивности. Дальнейшие открытия Резерфорда, Нильса Бора, Ханса Гейгера и Петра Капицы привели к созданию квантовой теории, несмотря на то, что увидеть атом (и тем более его ядро) не предоставлялось возможным.

Увидеть атом невероятно трудно даже с помощью мощнейших научных инструментов
Увидеть атом невероятно трудно даже с помощью мощнейших научных инструментов

Как увидеть невидимое? 

Начиная с 1980-х годов, ученые отображали атомную структуру материала основываясь на математических расчетах и методах визуализации. Но все изменилось в 2009 году, когда физики из Харьковского физико-технического института не сфотографировали атом углерода и окружающие его электроны. (На изображении №1 можно увидеть подробные изображения электронного облака. Снимки опубликованы в журнале Physical Review B). 

Изображение №1: первый снимок атома углерода сделан учеными из Харьковского физико-технического института в Харькове, Украина в 2009 году. Полученные ими изображения электронов одного атома подтверждают принципы квантовой механики. На изображениb можно увидеть углеродную цепочку атомов.
Изображение №1: первый снимок атома углерода сделан учеными из Харьковского физико-технического института в Харькове, Украина в 2009 году. Полученные ими изображения электронов одного атома подтверждают принципы квантовой механики. На изображениb можно увидеть углеродную цепочку атомов.


Следующим шагом в визуализации атомов стала работа ученых из Корнельского университета, которые установили мировой рекорд, утроив разрешение современного электронного микроскопа EMPAD и получили изображение кристалла ортоскандата празеодима (PrScO3), увеличенное в 100 миллионов раз (изображение №2).

Перед вами электронная птихографическая реконструкция кристалла ортоскандата празеодима (PrScO3), увеличенная в 100 миллионов раз.
Перед вами электронная птихографическая реконструкция кристалла ортоскандата празеодима (PrScO3), увеличенная в 100 миллионов раз.

Полученное в результате работы изображение стало возможным благодаря методу под название электронная птихография (ptychography) – сканирующая техника получения изображений объектов, крайне малых размеров, таких как электроны и рентгеновское излучение.

Как выглядит ядро атома?

Так как научно-технический прогресс не стоит на месте, в начале 2023 года исследователи из Брукхейвенской национальной лаборатории США опубликовали первое в истории изображение ядра атома в электрическом поле (изображение №3 и №4), получить которое удалось с помощью релятивистского коллайдера тяжелых ионов (RHIC) – ускорителя частиц, предназначенного для изучения столкновений между тяжелыми ионами (золота, медь, уран и др.)

Перед вами интригующее изображение атома, наиболее приближенное к тому, как они на самом деле выглядят.
Перед вами интригующее изображение атома, наиболее приближенное к тому, как они на самом деле выглядят.


И хотя субатомный мир по-прежнему остается загадкой для ученых, мы можем увидеть как выглядит реальность в самых малых масштабах. Чудеса науки, не иначе.

Еще больше интересных статей читайте в нашем журнале на Sponsr.ru! Вы также можете оформить подписку и поддержать независимую научно-популярную журналистику в России!

Оставить комментарий

Архив записей в блогах:
И расцветка бодрая и ...
Власть сейчас осуществляет попытку перетаскивания из "феодального общества в буржуазное" в одной отдельно взятой российской науке. Для историков интересно, ибо можно посмотреть, как у нас это делалось всегда. Государство лишает халявы, тащит из феодализма в буржуазность, внедряет ...
Наши радетели "развития города" добрались и до Уткиной дачи. Уткина дача находится в том же районе, что и злосчастный Охтинский мыс. Но если памятники на территории газпромовской стойки обсуждают сейчас по всей стране и за рубежом, то об Уткиной ...
Главный по идеологии в УССР, и первый президент независимой Украины Леонид Макарович Кравчук, человек и тачка, как то побещал рядовым украинцам жизнь как во Франции, через 5 лет. И , стараними реформаторов, через 30, но потихоньку приближаемся. Здравствуйте у меня есть направление на ...
Добрый день,такая вот ситуация.... В ванной возле унитаза где в углу проходит центральная труба канализации которая облицована гевесом вверху в углу мокро,т.е уже черный потолок в углу,побелка вся обсыпалась,а гевес сырой Вчера пошли к соседям сверху в очередной раз,пара пенсионеров,они на ...