Фізики створили величезну двоатомну молекулу

Швейцарські вчені створили гігантську молекулу з двох атомів. Відстань між атомами молекули дорівнює приблизно одному мікрометру, тобто в тисячі разів більше, ніж відстань між атомами в молекулі води, повідомляє N+1.

Атоми у створеній молекулі перебували в так званому рідбергівському стані. В залежності від того, якою енергією володіє електрон, він може перебувати на одній з нескінченного, але строго визначеного набору орбіталей атома. Чим більше ця енергія, тим далі виявляється електрон від ядра, а при перевищенні певної критичної величини частка і зовсім залишає атом, відбувається іонізація.

Орбіталі у атомі можна пронумерувати за допомогою головного квантового числа (n). Наприклад, у звичайному збудженому атомі водню електрон буде розташовуватися на орбіталі з n=1. Поглинувши фотон з певною енергією (що відповідає довжині хвилі 121,6 нанометра) електрон може перейти на орбіталь з n=2. Наступний перехід на n=3 потребує набагато менше енергії (фотон з довжиною хвиль 656,3 нанометра) і так далі. Точно таку ж нумерацію можна ввести і в більш складних атомах.

Як правило, порушені стани живуть недовго - перехід між першим збудженим і основним станами відбувається за наносекунди. Однак з ростом номера орбіталі, на якій знаходиться електрон, час життя починає зростати, досягаючи мілісекунд або навіть секунд (при n ≈ 1000). Таким орбиталям відповідають величезні, у порівнянні з звичайними атомами, радіуси - аж до міліметра. Ці екзотичні стани отримали назву рідбергівських атомів.

У ході експериментів вчені створили молекулу, яка складається з двох рідбергівських атомів цезію, електрони в них перебували на 43 і 44 порушених рівнях. На першому етапі вчені отримували холодний газ з атомів цезію - характерні відстані між атомами становили близько одного мікрометра. Потім невелику частку атомів порушували за допомогою лазерного імпульсу на 44 збуджений рівень. Після цього хмару висвітлювали за допомогою другого лазера. Енергія його фотонів була меншою, ніж потрібно для збудження на 43 рівень. Різниця енергій в точності відповідала кількості енергії, яка виділилася б при утворенні молекули з атомів - ця величина була отримана з нових розрахунків.

Раніше повідомлялося про те, що вчені виявили в клітинах "годинник смерті", що прогнозує рак. Мова йде про зміну окремих генів, яка відбувається з різною швидкістю. У разі накопичення деяких мутацій вона постійна, що призводить до пошкодження ДНК і в кінцевому підсумку - до раку.