اتم‌های بزرگ اتم‌های کوچک را می‌بلعند

اتم‌ها با وجود کوچک بودنشان، مقدار زیادی فضای خالی را نیز درون خود جای می‌دهند. در حال حاضر، دانشمندان آمریکایی و اتریشی برخی از این شکاف‌های موجود در اتم را پر کرده و حالت جدیدی از ماده را به شکل اتم‌های غول‌پیکر که با اتم‌های دیگر پر شده‌اند تشکیل داده‌اند. اتم‌های بزرگ اتم‌های کوچک را می‌بلعند

به گزارش از گیزمگ، به طور معمول، مقدار کمی فضای خالی میان هسته یک اتم و الکترون‌ها که به دور آن در حال چرخش هستند، وجود دارد.

فاصله این مدار به نوع اتم بستگی دارد و با یک گستره چند صد نانومتری، اتم ریدبرگ نام مستعاراتم غول پیکر را کسب کرده است.

اتم‌های بزرگ اتم‌های کوچک را می‌بلعند

این اتم بیش از هزار بار بزرگتر از شعاع اتم هیدروژن است که موجب شده است محققان در پی آن باشند که آیا اتم‌های غول پیکر می‌توانند با اتم‌های کوچک‌تر پر شوند یا نه؟

برای آزمایش این ایده، محققان دانشگاه صنعتی وین، دانشگاه رایس و دانشگاه هاروارد این آزمایش را با یک چگالش بوز-اینشتین آغاز کردند.

چگالش بوز-اینشتین حالتی از ماده است که در آن، یک گاز رقیق بوزون را تا دمای بسیار پایین و در ۲۷۳٫۱۴- درجه سانتی ‌گراد سرد می‌کنند.

حالت عجیب ماده زمانی تشکیل می‌شود که اتم‌ها به دمای کمی بالاتر از صفر مطلق، به آرامی سرد شوند که موجب می‌شود با هم در حجمی فشرده قرار بگیرند و رفتارهایی غیرمعمول از خود نشان دهند.

چگالش بوز-اینشتین اخیرا به دانشمندان کمک کرده است که چند حالت عجیب و جدید ماده، از قبیل سوپرجامد و اکسیتونیوم که هر دو حالات ویژه‌ای از مواد هستند را تشکیل دهند.

نقطه آغازین این آزمایش، ابری از اتم استرانسیوم بود که پس از سرد کردن آنها به چگالش بوز-اینشتین تیم تحقیقاتی از یک لیزر برای انرژی دهی به یکی از اتم‌ها استفاده کرد و یک تک الکترون موجود در این اتم به وضعیتی با انرژی بالا، منتقل می‌شود.

این الکترون فعال شده، شروع به چرخیدن دور هسته در فاصله‌ای بسیار بزرگ‌تر از حد معمول می‌کند و یک اتم ریدبرگ ایجاد می‌شود.

این اتم، ضعیف به نظر می‌رسد ولی پیوند میان آن‌ها به این معنی است که اتم‌ها، حالت جدیدی از ماده را تشکیل داده‌اند که تیم محققان آن را قطب‌های ریدبرگ نامیده‌اند.

یواخیم برگدرفر، یکی از محققان این مطالعه می‌گوید: این حالت جدید و ضعیف ماده، برای ما یک امکان شگفت انگیز برای بررسی فیزیک اتم‌های فراصوت را فراهم می‌آورد.

این تحقیقات در مجله Physical Review Letters منتشر شد.