Физики: механизм реакции ультрахолодных атомов

Физики: механизм реакции ультрахолодных атомов

Результаты исследования физиков Университета штата Канзас помогли ученым точно предсказать ранее непредсказуемое. Юйцзюнь Ван, научный сотрудник Лаборатории Джеймса Р. Макдональда при Университете штата Канзас, и Поль Жюльенн из Университета Мэриленда теоретически спрогнозировали механизм химических реакций между тремя атомами при ультрахолодных температурах. Их результаты помогают объяснить вероятный исход химической реакции и пролить новый свет на таинственные квантовые состояния.

Научный журнал «Nature Physics» недавно опубликовал статью «Универсальная физика Ван-дер-Ваальса для трех холодных атомов вблизи резонансов Фешбаха». В ходе теоретических исследований Ван и Жульенн разработали прочную, но простую модель, которая успешно предсказывает, как происходят в атомные реакции при ультрахолодных температурах. Их модель, которую по праву считают лучшей из имеющихся на сегодняшний день, основана на физике вращения атомов, а также на силах Ван-дер-Ваальса – силы притяжения дальнего действия между формирующимися молекулами.

«В течение долгого времени имело место убеждение, что этот вид реакции между тремя и более частицами слишком трудно предсказать, потому что их взаимодействие очень сложно, — сказал Ван. — Теперь, в результате последовательных наблюдений это исследование показало, что теоретическое предсказание возможно». Эти выводы могут направлять исследования в области химической инженерии, молекулярной физики и других областях, потому что модель дает ученым в значительной степени точное представление о том, как атомы связываются и образуют молекулы, как сказал Ван.

Кроме того, работа может помочь ученым понять эффект Ефимова. Эффект Ефимова (впервые был предсказан в начале 1970-х годов) — это то, что происходит, когда два атома, которые обычно отталкиваются друг от друга, становятся слабо связанными при введении третьего атома. В результате все три атома слипаются, несмотря на попытку отталкиваться друг от друга — реакция, которая не поддается объяснению с помощью имеющихся знаний.

«Это довольно странное механическое явление в квантовой механике, которое не может быть понято с помощью классической модели физики, — говорит Ван. — Детали эффекта Ефимова, казалось бы, случайны и, следовательно, сложны для изучения. Но, поскольку мы показали, что наша атомная модель и расчеты могут довольно точно предсказать положение таких молекулярных состояний, у нас есть новые знания, которые могут помочь нам обойти старые барьеры».

Newsland.ru

Похожие новости:
Японские физики докладывают об открытии 113-го элемента
Группа японских учёных представила экспериментальные свидетельства того, что ей удалось синтезировать сверхтяжёлый элемент со 113 протонами в ядре, пока носящий название унунтрий, сообщает Lenta. Ru. Изотоп унунтрия 278113 физики получали в реакции вида 209Bi + 70Zn > 278113 ..
2012-09-29 1991 0 Научные открытия
0
Загадочному физическому явлению нашли объяснение
Физики из Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC выяснили механизм работы аномального сверхпроводника титаната стронция, который способен проводить электричество без сопротивления несмотря на то, что не является металлом. Об этом сообщает издание Science Alert.Титанат стронция — это оксид, однако ..
2018-03-27 9764 0 Научные открытия
2
Физики увидели «нанозвезды» на фоне «сверхпроводящей вселенной»
Российские физики вместе с французскими коллегами впервые увидели возбужденные состояния вокруг единичных магнитных атомов железа. Они обнаружили, что магнитные атомы создают возмущения, которые выглядят как осциллирующие «нанозвезды» на фоне «сверхпроводящей вселенной». Результаты своих исследований авторы ..
2015-10-13 1725 0 Научные открытия
-1
Впервые получено изображение движения атомов в молекуле
Впервые было получено изображение вибрации двух атомов в молекуле с помощью новой сверхбыстрой камеры.  Команда из государственных университетов штатов Огайо и Канзас использовали сверхбыстрые лазерные импульсы, чтобы выбить один электрон из его орбиты в молекуле. Через короткий ..
2012-03-12 2790 0 Научные открытия
0
Американские физики научились получать небывалую температуру
Американские физики попали в Книгу рекордов Гиннесса. Во время эксперимента им удалось получить вещество, разогретое до 4 триллионов градусов Цельсия — это в 250 тысяч раз больше, чем температура в центре Солнца! Учёные сталкивали в коллайдере разогнанные почти до скорости света ядра атомов золота. ..
2012-06-26 3928 0 Научные открытия
1
Физики создали источник равных одиночных фотонов
Физики из Швейцарии, Франции и Германии создали источник света, который испускает одиночные фотоны равной длины волны. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Phys.org. Созданный учеными источник ..
2015-09-08 3850 0 Научные открытия
1
Ученые показали танцующие атомы кремния
Физики из Национальной лаборатории Оук-Ридж запечатлели «танцующие» атомы кремния. Статью об этом ученые опубликовали в журнале «Nature» Краткое содержание статьи доступно, в пресс-релизе на сайте лаборатории. Там же размещено видео (.mov) «танца». Ученые продемонстрировали необычное поведение частиц, поместив ..
2013-04-4 2115 0 Научные открытия
4
В CERN получили антиводород
Ученым из Европейского центра ядерных исследований (CERN) в рамках эксперимента ASACUSA впервые удалось получить антиводород. Об этом сообщается на сайте центра. Статья ученых появилась в журнале Nature Communications. В эксперименте антипротоны, из замедлителя AD, смешивают с позитронами (антиэлектронами) в специальной ..
2014-01-22 2097 1 Научные открытия
0
Ученые раскрыли механизм старения человека
Один из самых больших секретов биологии - механизм старения человека - удалось раскрыть международной группе ученых в университете английского города Ньюкасл с помощью компьютерного моделирования, экспериментов с клетками и генетически модифицированной мышью.Совместно с коллегами из немецкого университета в Ульме англичане, ..
2012-11-15 3749 0 Научные открытия
1
Физики наблюдали квантовую запутанность в системе квазичастиц
Австрийские ученые наблюдали явление квантовомеханической запутанности и ее распространение в системе квазичастиц. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature, кратко с ними можно ознакомиться на сайте Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца. Физики исследовали квантовые состояния цепочки ..
2014-07-12 1697 0 Научные открытия
0
Reuters опубликовало нобелевские предсказания на 2012 год
Агентство Thomson Reuters опубликовало традиционные Нобелевские предсказания - список вероятных кандидатов на получение Нобелевской премии в 2012 году. В общей сложности за последние 10 лет 26 человек, представленных в этих списках, получали Нобелевскую премию. Списки составляются в четырех основных номинациях - химия, физика, ..
2012-09-19 1757 0 Научные открытия
0
Физики придумали первый танцующий кристалл
Физики-теоретики из Канады и США спрогнозировали существование кристалла, элементы которого находятся в непрерывном движении. Последнее обусловливает их свойства симметрии, получившие название хореографического порядка. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко о них сообщает Physics.Обычные ..
2016-01-12 1836 0 Научные открытия
1
Специалисты CERN впервые записали спектр антиводорода
Знаковый эксперимент по изучению антиматерии провели физики, работающие в коллаборации ALPHA на Большом адронном коллайдере (БАК). Учёные впервые в мире научились определять свойства антивещества, изучать структуру атомов антиводорода. Напомним, что в мае 2011 года специалисты рапортовали о рекордном удержании ..
2012-03-12 2367 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили механизм адаптации мозга к стрессу
Израильские ученые недавно сообщили об открытии механизма влияния стресса на мозг человека. В новом исследовании, опубликованном в январских выпусках журнала Neuron, впервые был раскрыт новый механизм адаптации мозга к стрессу, который теперь поможет специалистам лучше понять, ..
2012-01-30 2467 0 Научные открытия
0
Падающие атомы проверили закрученность пространства-времени
Физики из университетов Гуаньчжоу и Сунь Ятсена проверили универсальность гравитации по отношению к объектам, обладающим различным спином. С точностью вплоть до десятимиллионных долей авторам удалось показать, что свободное падение для атомов рубидия не зависит от их собственного момента импульса. Этот результат ..
2016-07-09 2203 0 Научные открытия
4