Vinnare av Top Science Photo Competition Fångar en enda atom

$config[ads_kvadrat] not found

Stanley Cup-vinnaren André Burakovsky tog hem bucklan till Skåne - Nyhetsmorgon (TV4)

Stanley Cup-vinnaren André Burakovsky tog hem bucklan till Skåne - Nyhetsmorgon (TV4)
Anonim

I slutet av gymnasiet hade de flesta av oss en aning om vad en atom är. De är de mest grundläggande formerna av elementen på det periodiska bordet. De är små sfärer som teoretiskt utgör allt i universum, från cellerna i våra kroppar till den luft som vi andas. De kan delas för att skapa en atombom. Ibland är de dras som solsystem av runda protoner och banbrytande elektroner, men det är ju inte så klart hur de ser ut. Precis som med så många begrepp inom vetenskap är den knepiga sak om atomer det vi inte kan se dem.

Men det vinnande fotot i en prestigefylld, brittisk vetenskapsfotograferingstävling som organiserades av nationens forsknings- och forskningsråd (EPSRC) har ändrat det. Fotografiet, taget av Oxford University Quantum Physicist David Nadlinger, Ph.D., heter "Single Atom i en Ion Trap." Titeln är självförklarande: Nadlinger fångade ett foto av en enda atom i en enhet kallad en jonfälla. Närmaste forskare har kommit att göra detta var när Griffith University forskare fotograferade skugga av en atom 2012.

Men här är Nadlers atom, i all sin lilla härlighet. Du kanske måste squint.

Att zooma in i utrymmet mellan fällan visar en något bättre bild av atomen, vilken Nadlinger beskrev med en hänvisning till Carl Sagans tidlösa ord om vår planet.

"Tanken att kunna se en enda atom med blotta ögat hade slog mig som en underbar direkt och visceral bro mellan miniscule kvantvärlden och vår makroskopiska verklighet", sa Nadlinger i ett EPSRC-uttalande. "En beräkning av kuvertet visade att siffrorna var på min sida och när jag satt på labb med kamera och stativ en en lugn söndagsmiddag blev jag belönad med den här speciella bilden av en liten blekblå punkt.”

Ionfällor är en familj av enheter som använder magnetiska och elektriska fält för att fånga enskilda laddade partiklar (joner är bara atomer som inte har ett stabilt antal elektroner), vilka är användbara för kvantfysiker som studerar tid och kvantkalkylering. För att förhindra att atomen zoomas ut använder fällan en ultrahög vakuumkammare.Nadlinger tog detta foto genom att peka på kameran genom ett fönster i denna kammare och fångade atomen fångad i 2-millimeterutrymmet mellan två nålar.

Atomen i detta foto är en positivt laddad jon av strontium; när tillräckligt med dessa jonerätverk tillsammans bildar de vad vi vet som sølvsmycket strontium. Men eftersom vi bara kan se saker som reflekterar ljus, belyser Nadlinger atomen med en specifik blåviolettlaser, vilket ledde till att atomen absorberade och återge tillräckligt med ljus för ett långt exponeringsfoto att fånga.

Nadlingers fotografi kan inte göra det enklare för vetenskapsstudenter att förstå atomkvantomstrukturen, vilket kräver att det bryts ner till tomare, omöjliga att fotografera delar. Men det ger åtminstone våra kämpande hjärnor något som är konkret att arbeta med.

$config[ads_kvadrat] not found