مدلسازی سیارکهای تروایی در مقیاس اتمی ...  |
| محققان دانشگاه رایس موفق شده اند با الهام از سامانه خورشیدی و سیارکهای تروایی اتمی را خلق کرده و حرکت الکترونها را در آن کنترل کنند. |
| به گزارش خبرگزاری مهر، الکترونها می توانند به شیوه ای مشابه حرکت گروهی از سیارکها در مدار خورشید، در مدار هسته اتمی حرکت کنند و مطالعه بر روی این حرکات می تواند سطح کنترل جدید را بر روی واکنشهای شیمیایی به وجود آورد. بسیاری از افراد اتمها را به شکل سامانه خورشیدی در مقیاس کوچک می بینند که در آن الکترونها در مدار هسته ای مرکزی در حرکتند. اما این دیدگاه شفاف در قرن حاضر به واسطه ابهامهایی که در مکانیک کوانتومی وجود دارد جایگزین شده است. تحت قوانین کوانتومی نمی توان به دقت درک کرد که یک الکترون در زمانی معین کجا قرار گرفته است و تنها می توان مکان آن را حدس زد. در صورتی که بخواهید مکان الکترون به دور هسته را با یک نقطه نمایش دهید، هسته اتم را ابری از نقطه های متراکم در بر خواهد گرفت. اکنون محققان دانشگاه "رایس" در هیوستون اتمی مشابه سامانه خورشیدی به وجود آورده اند. این محققان ابرهایی از مدارهای الکترونی مشابه با سیارکهای تروایی که در مدار مشتری به دور خورشید در چرخند را به دور یک هسته اتم به وجود آورده اند. به گفته این محققان اکنون آشکار شده است که می توان یک سامانه خورشیدی را درون یک اتم شبیه سازی کرد. برای انجام این کار محققان از ابراتمهای "ریدبرگ" استفاده کردند. الکترونهای خارجی در این اتمها به اندازه ای پر انرژی هستند که در حدود نیم میلیمتر، فاصله ای بسیار قابل توجه، از هسته اتم فاصله دارند. محققان این الکترونها را با پالسهای میدانی الکتریکی هدف قرار داده و گزینه های جاگیری الکترون به دور هسته ها را به فضایی باریک و ویرگول مانند در یکی از وجه های هسته ها محدود کردند، شبیه به مسیری که سیارکهای تروایی در آن حرکت می کنند. سپس میدان الکتریکی دیگری الکترونها را مجبور می کند تا به دور هسته ها حرکت کنند. به گفته محققان، فیزیک کیهانی که برای توضیح سیارکهای تروایی و الکترونها استفاده می شود، مشابه است، به جز یک تفاوت که در مورد سیارکها از میدانهای گرانشی و در مورد الکترونها از میدانهای الکتریکی استفاده می شود. بر اساس گزارش نیوساینتیست، محققان امیدوارند در نهایت بتوانند الکترون اتمهایی با ابعاد مختلف را کنترل کنند تا به این شکل بتوانند کنترل واکنشهای شیمیایی را برای تولید مواد جدید به دست بگیرند. |
