प्रयोगशाला में ली गई हाइड्रोजन ऑर्बिटल संरचना की पहली छवि

ऊपर की छवि एक वैज्ञानिक प्रतिमान से एक सुंदर विराम है। यह एक हाइड्रोजन परमाणु के प्रत्यक्ष अवलोकन से प्राप्त एक रिकॉर्ड है। उपलब्धि को पूरा करने के लिए, परियोजना में शामिल शोधकर्ताओं ने एक नए उपकरण का उपयोग किया जिसे सुविधाजनक रूप से क्वांटम माइक्रोस्कोप कहा जाता है - जो, जैसा कि नाम से पता चलता है, फजी क्वांटम साम्राज्य की एक अल्पकालिक झलक की अनुमति देता है।

नवीनता की "वैज्ञानिकता" का थोड़ा सा अनुवाद करने के लिए, "कक्षीय संरचना" का अर्थ है परमाणु और उसके इलेक्ट्रॉनों - या "इलेक्ट्रॉन" के नाभिक द्वारा कब्जा किए गए स्थान, विशेष रूप से हाइड्रोजन पर विचार करना। इस पाठ को खोलने वाली छवि के वैज्ञानिक करतब ने वैज्ञानिक शब्दजाल पर भी प्रतिक्रिया दी: यह "लहर फ़ंक्शन" है।

यह एक गणितीय फ़ंक्शन है जिसका उपयोग अद्भुत क्वांटम अराजकता की भावना बनाने के लिए किया जाता है। इस प्रकार मूल्य समय और स्थान में उपपरमाण्विक कणों के व्यवहार से संबंधित हैं। एक विशिष्ट अवसर पर, यह वैज्ञानिक उपकरण का उपयोग करते हैं - जैसे श्रोडिंगर समीकरण - सबटामिक स्टेट्स का वर्णन करने के लिए, अनगिनत जटिल परिणाम और मर्के ग्राफ की पैदावार।

पहला सीधा रिकॉर्ड

इस पाठ को खोलने वाली छवि की महान उपलब्धि, हालांकि, वास्तव में लहर फ़ंक्शन का निरीक्षण करने की क्षमता थी - बहुत अधिक संख्या और सिद्धांतों से परे, कम से कम। एक इलेक्ट्रॉन की सटीक स्थिति का निर्धारण करते समय एक हाथ से मच्छरों के एक बादल को पकड़ने की कोशिश करने के समान है - एक प्रकार की क्वांटम असंगति, वास्तव में - सांख्यिकीय अनुमानों के आधार पर एक पूरे क्वांटम राज्य को पकड़ना संभव है।

हालांकि, इसके लिए समय के साथ लहर पैटर्न के विभिन्न माप बनाने में सक्षम उपकरण की आवश्यकता होती है। हालांकि, चुनौती बनी रही: उप-परमाणु कणों की क्वांटम अवस्थाओं के आधार पर रिकॉर्ड की गई छवियों को कैसे बढ़ाया जाए? वैसे, वैज्ञानिकों के अनुसार, यह क्वांटम माइक्रोस्कोप में आता है।

अनुमानित इलेक्ट्रॉनों

आविष्कार सूक्ष्म photoionization का उपयोग सीधे परमाणु संरचनाओं की कल्पना करने के लिए करता है। भौतिक समीक्षा पत्र में एक पोस्ट में, परमाणु और आणविक भौतिकी के लिए FOM संस्थान की अनीता स्टोडोलना का वर्णन है कि कैसे वह और उनकी टीम एक स्थिर परमाणु क्षेत्र में तैनात हाइड्रोजन परमाणु की नोडल संरचना को समझ पाने में सक्षम थी।

इस प्रक्रिया में परमाणुओं पर लेजर दालों को लॉन्च करना शामिल था, जिसके कारण आयनित इलेक्ट्रॉनों को दो आयामी डिटेक्टर की ओर विशेष प्रक्षेप पथ से बचने और उनका पालन करने का कारण बना। बेशक, एक ही डिटेक्टर बिंदु तक पहुंचने से पहले अनगिनत पथ इलेक्ट्रॉन ले सकते हैं। स्टोडोलना के अनुसार, इसने हस्तक्षेप के पैटर्न का उत्पादन किया जो तरंग कार्यों की नोडल संरचना को दर्शाता है।

अंत में, रिकॉर्ड को पूरा करने के लिए, शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रोस्टैटिक लेंस का उपयोग किया, जो इलेक्ट्रॉनों के अनुमानों को 20, 000 गुना बढ़ाने में सक्षम था। भविष्य के लिए, शोधकर्ताओं ने चुंबकीय क्षेत्रों के अंदर परमाणुओं की प्रतिक्रियाओं को सत्यापित करने के लिए उसी तकनीक का उपयोग करने का इरादा किया है।