Guanyador de la competència fotogràfica Top Science captura un sol àtom

$config[ads_kvadrat] not found

Prestige, el barco basura: cronología de un desastre anunciado

Prestige, el barco basura: cronología de un desastre anunciado
Anonim

Al final de l'escola secundària, la majoria de nosaltres teníem una idea del que és un àtom. Són les formes més bàsiques dels elements de la taula periòdica. Són esferes diminutes que, teòricament, conformen tot l’univers, des de les cèl·lules del nostre cos fins a l’aire que respirem. Es poden dividir per crear una bomba atòmica. De vegades són dibuixats com a sistemes solars de protons rodons i electrons en òrbita, encara que, per descomptat, això no és realment el que es veu. Igual que amb tants conceptes en ciència, la cosa difícil dels àtoms és que no podem realment veure ells.

Però la fotografia guanyadora d'un prestigiós concurs de fotografia de ciència de tota la Unió Europea organitzada pel Consell d'Investigació en Ciències Físiques i d'Enginyeria (EPSRC) ha canviat això. La foto, realitzada pel doctor de física quàntica de la Universitat d'Oxford, David Nadlinger, es titula "Atom únic en una trampa d'ions". El títol s'explica per si mateix: Nadlinger va capturar literalment una foto d'un sol àtom en un dispositiu anomenat una trampa d'ions.. Els científics més propers van arribar a fer això quan els investigadors de la Universitat Griffith van fotografiar el document ombra d’un àtom el 2012.

Però aquí teniu l’àtom de Nadlinger, en tota la seva minúscula glòria. Potser haureu de marcar els ulls.

Fer zoom a l'espai entre el parany mostra una visió lleugerament millor de l'àtom, que Nadlinger va descriure amb una referència a les paraules atemporals de Carl Sagan sobre el nostre planeta.

"La idea de poder veure un sol àtom a simple vista m'havia semblat un pont meravellosament directe i visceral entre el minúscul món quàntic i la nostra realitat macroscòpica", va dir Nadlinger en una declaració EPSRC. "Un càlcul de sobre del sobre va mostrar que els números eren del meu costat i, quan em vaig posar al laboratori amb càmera i trípodes, una tarda tranquil·la del diumenge, vaig ser recompensat amb aquesta imatge particular d'un petit punt blau pàl·lid.."

Les trampes d'ions són una família de dispositius que utilitzen camps magnètics i elèctrics per capturar partícules carregades individuals (els ions són només àtoms que no tenen un nombre estable d'electrons), que són útils per als físics quàntics que estudien temps i computació quàntica. Per evitar que l'àtom es faci zoom, la trampa fa servir una càmera de buit extremadament alta. Nadlinger va prendre aquesta foto apuntant la seva càmera a través d'una finestra d'aquesta càmera, capturant l'àtom atrapat en un espai de 2 mil·límetres entre dues agulles.

L'àtom d'aquesta foto és un ió carregat positivament d'estronci; quan hi ha una quantitat suficient d’aquests ions, es formen allò que coneixem com l’estroncio de metall platejat. Però atès que només podem veure coses que reflecteixen la llum, Nadlinger va il·luminar l'àtom amb un làser específic de violeta blava, que va fer que l'àtom absorbís i tornés a emetre prou llum per capturar una fotografia de llarga exposició.

La fotografia de Nadlinger potser no facilita la comprensió de l’estructura quàntica de l'àtom per part dels estudiants de ciències, cosa que requereix trencar-la a parts encara més petites i impossibles de fotografiar. Però almenys proporciona els nostres cervells amb alguna cosa tangible per treballar.

$config[ads_kvadrat] not found