Узнемирити се због ничега? Па, нисте смешни: Неки атоми могу формирати стварне везе са "ничим".
Док типична хемијска веза захтева два ентитета, постоји једна врста атома која може бити способна да се веже за "духове" атоме или оне који не постоје, према новом раду објављеном 12. септембра у часопису Пхисицал Ревиев Леттерс.
Баш као што планете нашег Сунчевог система круже око сунца, електрони се крећу око нуклеарног језгра. Што је њихова орбита удаљенија, то је већа енергија електрона. Али с енергијским нагоном, електрони често могу скакати у орбите - а неки иду у даљину.
Ридбергови атоми имају један електрон који скаче у далеку орбиту, далеко од језгра. "У основи, сваки атом периодичне табеле може постати Ридбергов атом", рекао је за Ливе Сциенце старији аутор Цхрис Греене, угледни професор физике и астрономије на Универзитету Пурдуе. Све што је потребно је да се сјаји ласер на атому, дајући његовим електронима мало енергије.
Ридбергови атоми "су са хемијског становишта необични", рекао је Греене. То је зато што узбуђени електрон који је скочио врло далеко од језгре атома може се сударати преко и преко електрона у оближњем атому приземног стања - или оном у којем су сви његови електрони у стању најмање енергије. Сваки пут када се судара, атом приземне државе помало привлачи, на крају га заробљавајући у оно што називамо трилобитном везом.
"Ова врло ситна интеракција са далеким атомом," може интеракцију са Ридберговим атомом тако да резултирајући молекул личи на фосил изумрлих чланконожаца који се називају трилобити, рекао је Греене.
Молекули трилобита су прво предвиђени да постоје 2000. године и експериментално посматрани 15 година касније. Али сада, Греене и његов тим предвиђају да постоји начин да се "превари" Ридбергов атом да формира везу са, добро, ничим.
Све што су требали учинити је да се мало скулптурају.
У чисто теоретском експерименту, тим је користио компјутерски алгоритам да утврди низ електричних и магнетних импулса које могу применити на Ридбергов атом водоника, обликујући га тако да формира везу трилобита.
За време сваког електричног импулса, може се растегнути орбитал електрона Ридберговог атома водоника; и током сваког магнетног пулса може се уврнути ситна количина, рекао је Греене.
"Помало изненађујуће је да у међуфазним фазама пре него што се коначни импулс примјени на атом, стање везивног електрона уопште не личи на трилобит", рекао је Греене. "Оно долази само у оштри фокус као жељено стање на крају крајњег пулса."
Њихова израчунавања су показала да је, попут паука који пуца у мрежу у празан простор, и Ридбергов атом могао да формира трилобитну везу са „духом“ атомом.
"Електрони се понашају сасвим тачно као да су везани за атом, али не постоји атом на који би се могли везати", рекао је Греене. И то чини врло усмерено, што значи да упућује на тачно тачно место у простору где би се он везао за атом приземне државе. Открили су да та веза за ништа, треба да остане најмање 200 микросекунди.
"Прилично смо сигурни," да би то било тачно ако би то покушали експериментално, рекао је Греене. Али да би то било експериментално, истраживачи ће морати да смисле како да синхронизују импулсе и блокирају спољна поља, што би могле бити велике препреке за уклањање, према Америчком физичком друштву.
Греене се нада да ће открити постоје ли други начини да се „трик“ електрони поставе везе без ичега, као што је примена микроталаса или брзих ласерских импулса. Сумња да се ови атоми, везани за апсолутно ништа, не би могли понашати другачије ако би били затражени да подлежу хемијским реакцијама.
