Forscher der Cornell University konnten einzelne Atome fotografieren und stießen in dieser Richtung an die Grenzen der physikalischen Möglichkeiten moderner Technik. Die Bilder zeigen deutlich helle Punkte - die Atome selbst - umgeben von verschwommenen "Wolken". Laut Wissenschaftlern ist dies eine Folge der Tatsache, dass Atome nicht bewegungslos sein können, sie vibrieren und dadurch eine gewisse Unschärfe entsteht.
Theoretisch können Sie versuchen, stationäre Atome einzufangen, jedoch unter besonderen Bedingungen. Je schwerer beispielsweise die Atome verschiedener Elemente sind, desto kleiner ist ihre Bewegungsamplitude. Sie selbst steht in direktem Zusammenhang mit der Temperatur des Stoffes – je heißer es ist, desto intensiver ist die Bewegung. Wenn Sie also die Zielsubstanz auf den absoluten Nullpunkt abkühlen, sollten die Atome einfrieren. Es gibt jedoch Bedenken, dass die Unschärfe aufgrund von Quantenschwankungen weiterhin bestehen bleibt.
Das Bild zeigt die Atome im Kristall von Praseodymorthoscandat (PrScO3), sie sind in 100 Millionenfacher Vergrößerung dargestellt. Um es zu erhalten, wandten die Forscher die Methode der elektronischen Ptychographie an. Sie entwickelten neue Bildkorrekturalgorithmen, die es ihnen ermöglichten, eine beispiellose Auflösung zu erreichen, die in diesem Fall in Pikometern, also einem Tausendstel Nanometer, gemessen wird.
2021-05-31 13:32:55
Autor: Vitalii Babkin