Физики создали молекулу, предсказанную в СССР еще 40 лет назад
Физики впервые создали стабильную экзотическую молекулу из трех атомов гелия, атомы в которой находятся на невозможно большом расстоянии благодаря связывающим их квантовым силам, чье существование было предсказано советским физиком в 70 годах прошлого века.
Советский ученый Виталий Ефимов еще в 1970-х годах предсказал возможность существования материи, находящейся в экзотическом "тримерном" состоянии. В состоянии Ефимова материя состоит из трех частиц, связанных между собой на квантовом уровне. Для того чтобы между ними возникла такая связь, нужно, чтобы они находились строго на определенном удалении друг от друга, передает РИА Новости.
Когда дистанция между частицами увеличивается в 22,7 раза, состояние Ефимова возникает снова, а дальнейшее увеличение расстояния приводит к бесконечной череде состояний Ефимова. На протяжении последних 40 лет физики ожесточенно спорили, пытаясь подтвердить или опровергнуть выкладки Ефимова, и только в 2005 году австрийским исследователям удалось объединить три атома цезия в подобную структуру и доказать, что физика Ефимова существует.
Читайте: Вековой юбилей: ученые рассказали, как прожить до 100 лет
Группа немецких и российских физиков под руководством Максима Куницкого из университета Гете во Франкфурте смогла собрать подобную тройную молекулу из атомов гелия, над созданием которой физики бились на протяжении более чем 38 лет.
"Это первая стабильная ефимовская система, которая была когда-либо открыта. Подобные тримеры летали по лаборатории, внутри вакуумной камеры, не взаимодействуя с приборами и не нуждаясь во внешней поддержке. Максим создал ее в нашей маленькой лазерной лаборатории, и для этого не понадобились большие машины или ускорители", — рассказал Райнхард Дернер, руководитель лаборатории и коллега Куницкого.
Читайте: Ученые научились блокировать боль светом
Ученым удалось получить гелиевые тримеры и отделить их от обычных "двойных" молекул этого газа при помощи сверхкоротких лазерных импульсов, которыми физики облучали атомы гелия.
Подобное облучение приведет к тому, что молекула гелия "взорвется", как выражаются физики, и распадется на индивидуальные ионы. Они разлетятся в стороны с определенной скоростью и в определенном направлении, по которым можно восстановить их оригинальное положение и выяснить, была ли уничтоженная молекула ефимовским тримером или обычным "двойным" гелием.
Читайте: В России ученые создали имитацию космоса
Как полагают авторы статьи, эту же технику "дрессировки атомов" можно использовать для создания и изучения иных видов ефимовских тримеров, состоящих из атомов других элементов. Дальнейшее их изучение, надеются ученые, поможет понять, какую роль такие квантовые молекулы могут играть в природе и в жизни Вселенной, и как их можно применить в промышленности и науке.