The researchers at Max Planck Institute for Nuclear Physics have successfully measured infinitesimally small change in the զանգված of individual atoms following quantum jumps of electrons within by using the ultra-precise Pentatrap atomic balance at the Institute in Heidelberg.
In classical mechanics, the ‘զանգված’ is an important physical property of any object which does not change – the weight changes depending upon ‘acceleration due to gravity’ but the զանգված remains constant. This notion of constancy of mass is a basic premise in the Newtonian mechanics, however, not so in the quantum world.
The Einstein’s theory of relativity gave the notion of mass-energy equivalence which basically implied that the mass of an object need not remain constant always; it can be converted to (an equivalent amount of) energy and vice versa. This inter-relationship or interchangeability of mass and էներգիա into each other is one of central thinking in science and is given by the famous equation E=mc2 Որպես Էյնշտեյնի հարաբերականության հատուկ տեսության ածանցյալ, որտեղ E-ն էներգիա է, m-ը՝ զանգվածը, իսկ c-ն՝ լույսի արագությունը վակուումում։
Այս հավասարումը E=mc2 խաղում է համընդհանուր ամենուր, բայց նկատելիորեն դիտվում է, օրինակ՝ ներս ատոմային ռեակտորներ, որտեղ զանգվածի մասնակի կորուստը միջուկային տրոհման և միջուկային միաձուլման ռեակցիաների ժամանակ առաջացնում է հսկայական էներգիա:
In the sub-atomic world, when an electron jumps ‘to’ or ‘from’ one Օրբիթալ to another, an amount of energy equivalent to ‘energy level gap’ between the two quantum levels is absorbed or released. Therefore, in line with the formula of mass-energy equivalence, the mass of an ատոմ պետք է ավելանա, երբ այն կլանում է էներգիան և հակառակը, պետք է նվազի, երբ էներգիա է արձակում: Բայց ատոմի զանգվածի փոփոխությունը ատոմի ներսում էլեկտրոնների քվանտային անցումներից հետո չափազանց փոքր կլինի չափելու համար. մի բան, որը մինչ այժմ հնարավոր չի եղել: Բայց ոչ այլևս։
Մաքս Պլանկի միջուկային ֆիզիկայի ինստիտուտի հետազոտողները առաջին անգամ հաջողությամբ չափել են առանձին ատոմների զանգվածի այս անսահման փոքր փոփոխությունը, որը, հնարավոր է, ճշգրիտ ֆիզիկայի ամենաբարձր կետն է:
Դրան հասնելու համար Մաքս Պլանկի ինստիտուտի հետազոտողները օգտագործել են Հայդելբերգի ինստիտուտի գերճշգրիտ Pentatrap ատոմային հավասարակշռությունը: ՊԵՆՏԱՏՐԱՊ նշանակում է «բարձր ճշգրտության Պենինգ թակարդի զանգվածային սպեկտրոմետր», հավասարակշռություն, որը կարող է չափել ատոմի զանգվածի անսահման փոքր փոփոխությունները ներսում էլեկտրոնների քվանտային թռիչքներից հետո:
PENTATRAP-ն այսպիսով հայտնաբերում է ատոմների ներսում մետակայուն էլեկտրոնային վիճակները:
Զեկույցը նկարագրում է մետակայուն էլեկտրոնային վիճակի դիտարկումը՝ չափելով ռենիումի հողի և գրգռված վիճակների զանգվածային տարբերությունը:
***
Հիշատակում:
1. Max-Planck-Gesellschaft 2020. Newsroom – Pentatrap-ը չափում է զանգվածի տարբերությունները քվանտային վիճակների միջև: Տեղադրվել է 07 մայիսի 07, 2020: Հասանելի է առցանց՝ հասցեով https://www.mpg.de/14793234/pentatrap-quantum-state-mass?c=2249 Մուտք գործվել է 07 թվականի մայիսի 2020-ին։
2. Schüssler, RX, Bekker, H., Braß, M. et al. Մետակայուն էլեկտրոնային վիճակների հայտնաբերում Փենինգ թակարդի զանգվածային սպեկտրոմետրիայի միջոցով: Nature 581, 42–46 (2020): https://doi.org/10.1038/s41586-020-2221-0
3. JabberWok անգլերեն Q52, 2007 թ. Բորի ատոմային մոդել: [image online] Հասանելի է https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bohr_atom_model.svg Հասանելի է 08 Մայիս 2020:
***
