Inapokuwa huru katika nafasi ya baridi, molekuli itapoa yenyewe kwa kupunguza kasi ya mzunguko wake na kupoteza nishati ya mzunguko katika mabadiliko ya quantum. Wanafizikia wameonyesha kwamba mchakato huu wa kupoeza unaozunguka unaweza kuharakishwa, kupunguzwa kasi au hata kugeuzwa kwa migongano ya molekuli na chembe zinazozunguka. .googletag.cmd.push(kazi() {googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Watafiti katika Taasisi ya Max-Planck ya Fizikia ya Nyuklia nchini Ujerumani na Maabara ya Astrophysical ya Columbia hivi majuzi walifanya jaribio lililolenga kupima viwango vya mpito vya quantum vinavyosababishwa na migongano kati ya molekuli na elektroni. Matokeo yao, yaliyochapishwa katika Barua za Uchunguzi wa Kimwili, yanatoa ushahidi wa kwanza wa majaribio. ya uwiano huu, ambao hapo awali umekadiriwa tu kinadharia.
"Wakati elektroni na ioni za molekuli zipo kwenye gesi yenye ioni dhaifu, idadi ya chini ya kiwango cha molekuli inaweza kubadilika wakati wa migongano," Ábel Kálosi, mmoja wa watafiti waliofanya utafiti huo, aliiambia Phys.org. mchakato uko katika mawingu kati ya nyota, ambapo uchunguzi unaonyesha kuwa molekuli ziko katika hali zao za chini kabisa.Mvuto kati ya elektroni zenye chaji hasi na ioni za molekuli zenye chaji chanya hufanya mchakato wa mgongano wa elektroni kuwa mzuri sana.
Kwa miaka mingi, wanafizikia wamekuwa wakijaribu kuamua kinadharia jinsi elektroni za bure kwa nguvu zinavyoingiliana na molekuli wakati wa migongano na hatimaye kubadilisha hali yao ya mzunguko.Hata hivyo, hadi sasa, utabiri wao wa kinadharia haujajaribiwa katika mazingira ya majaribio.
"Hadi sasa, hakuna vipimo ambavyo vimefanywa ili kubaini uhalali wa mabadiliko katika viwango vya nishati ya mzunguko kwa msongamano na halijoto ya elektroni," anaelezea Kálosi.
Ili kukusanya kipimo hiki, Kálosi na wenzake walileta molekuli zilizochajiwa katika mgusano wa karibu na elektroni katika halijoto ya karibu 25 Kelvin. Hii iliwaruhusu kujaribu mawazo ya kinadharia na ubashiri ulioainishwa katika kazi zilizopita kwa majaribio.
Katika majaribio yao, watafiti walitumia pete ya uhifadhi wa kilio katika Taasisi ya Max-Planck ya Fizikia ya Nyuklia huko Heidelberg, Ujerumani, iliyoundwa kwa ajili ya mihimili ya ioni ya molekuli ya kuchagua aina. kwa kiasi kikubwa hutolewa kutoka kwa gesi nyingine yoyote ya asili.
"Katika pete ya kilio, ioni zilizohifadhiwa zinaweza kupozwa kwa joto la kuta za pete, na kutoa ioni kujazwa katika viwango vya chini vya quantum," anaelezea Kálosi." pekee iliyo na boriti ya elektroni iliyoundwa mahususi inayoweza kuelekezwa ili igusane na ioni za molekuli.Ioni huhifadhiwa kwa dakika kadhaa kwenye pete hii, leza hutumiwa kuhoji nishati ya mzunguko wa ayoni za molekuli.
Kwa kuchagua urefu mahususi wa mawimbi ya macho kwa ajili ya leza yake ya uchunguzi, timu inaweza kuharibu sehemu ndogo ya ayoni zilizohifadhiwa ikiwa viwango vyao vya nishati vinavyozunguka vinalingana na urefu huo wa mawimbi. Kisha wakagundua vipande vya molekuli zilizovurugika ili kupata kinachojulikana kama ishara za spectral.
Timu ilikusanya vipimo vyao ikiwa kuna na kutokuwepo kwa migongano ya elektroni.Hii iliwawezesha kutambua mabadiliko katika idadi ya watu mlalo chini ya hali ya joto ya chini iliyowekwa kwenye jaribio.
"Ili kupima mchakato wa migongano ya kubadilisha hali ya mzunguko, ni muhimu kuhakikisha kuwa kuna kiwango cha chini kabisa cha nishati ya mzunguko katika ayoni ya molekuli," Kálosi alisema. kiasi, kwa kutumia baridi ya cryogenic kwa joto chini ya joto la kawaida, ambayo mara nyingi ni karibu na 300 Kelvin.Katika kiasi hiki, molekuli zinaweza kutengwa na molekuli zinazoenea kila mahali, mionzi ya joto ya infrared ya mazingira yetu.
Katika majaribio yao, Kálosi na wenzake waliweza kufikia hali za majaribio ambapo migongano ya elektroni hutawala mipito ya mionzi. Kwa kutumia elektroni za kutosha, wangeweza kukusanya vipimo vya kiasi cha migongano ya elektroni na ioni za CH+ za molekuli.
"Tuligundua kuwa kasi ya mpito inayotokana na elektroni inalingana na ubashiri wa awali wa kinadharia," Kálosi alisema." Vipimo vyetu hutoa jaribio la kwanza la utabiri uliopo wa kinadharia.Tunatarajia kuwa hesabu za siku zijazo zitazingatia zaidi athari zinazowezekana za mgongano wa elektroni kwa idadi ya chini ya kiwango cha nishati katika mifumo baridi, iliyotengwa ya quantum.
Mbali na kuthibitisha utabiri wa kinadharia katika mpangilio wa majaribio kwa mara ya kwanza, kazi ya hivi majuzi ya kundi hili la watafiti inaweza kuwa na athari muhimu za utafiti.Kwa mfano, matokeo yao yanapendekeza kuwa kupima kiwango cha mabadiliko kinachotokana na elektroni katika viwango vya nishati ya quantum kunaweza kuwa. muhimu wakati wa kuchanganua ishara dhaifu za molekuli katika nafasi zinazogunduliwa na darubini za redio au utendakazi wa kemikali katika plasma nyembamba na baridi.
Katika siku zijazo, karatasi hii inaweza kufungua njia kwa ajili ya masomo mapya ya kinadharia ambayo yanazingatia kwa karibu zaidi athari za migongano ya elektroni kwenye ukali wa viwango vya nishati ya kiasi cha mzunguko katika molekuli baridi. Hii inaweza kusaidia kufahamu ni wapi migongano ya elektroni ina athari kali zaidi inawezekana kufanya majaribio ya kina zaidi katika uwanja.
"Katika pete ya uhifadhi wa kilio, tunapanga kuanzisha teknolojia ya leza inayotumika zaidi kuchunguza viwango vya nishati vinavyozunguka vya spishi nyingi za diatomiki na polyatomic za molekuli," anaongeza Kálosi. .Vipimo vya maabara vya aina hii vitaendelea kukamilishwa, hasa katika unajimu wa uchunguzi kwa kutumia viangalizi vyenye nguvu kama vile Milimita Kubwa ya Atacama/Submillimeter Array nchini Chile.”
Tafadhali tumia fomu hii ukikumbana na hitilafu za tahajia, dosari, au unataka kutuma ombi la kuhariri maudhui ya ukurasa huu.Kwa maswali ya jumla, tafadhali tumia fomu yetu ya mawasiliano.Kwa maoni ya jumla, tafadhali tumia sehemu ya maoni ya umma hapa chini (tafadhali fuata. miongozo).
Maoni yako ni muhimu kwetu.Hata hivyo, kutokana na wingi wa ujumbe, hatuhakikishii majibu ya mtu binafsi.
Anwani yako ya barua pepe inatumiwa tu kuwafahamisha wapokeaji ni nani aliyetuma barua pepe hiyo. Anwani yako wala ya mpokeaji haitatumika kwa madhumuni mengine yoyote. Taarifa utakazoweka zitaonekana katika barua pepe yako na hazitahifadhiwa na Phys.org kwa vyovyote vile. fomu.
Pata masasisho ya kila wiki na/au ya kila siku yanayoletwa kwenye kikasha chako. Unaweza kujiondoa wakati wowote na hatutawahi kushiriki maelezo yako na wahusika wengine.
Tovuti hii hutumia vidakuzi kukusaidia katika urambazaji, kuchanganua matumizi yako ya huduma zetu, kukusanya data kwa ajili ya kuweka mapendeleo ya utangazaji, na kutoa maudhui kutoka kwa wahusika wengine. Kwa kutumia tovuti yetu, unakubali kwamba umesoma na kuelewa Sera yetu ya Faragha na Sheria na Masharti.
Muda wa kutuma: Juni-28-2022