Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

05.10.2018
19:51

На острове Русский будет синхротрон

05.10.2018
19:45

Околоноля. Абсолютного

05.10.2018
15:16

Ветропарки вызовут локальное потепление

05.10.2018
15:03

«Паркер» совершил первый облет Венеры

05.10.2018
14:39

Парадоксы времени: лазейки в мироздании найдены

05.10.2018
14:25

Марсианскому роверу Curiosity временно «поменяли мозги»

05.10.2018
14:18

Зонд MASCOT встретил свою смерть на астероиде Ryugu

05.10.2018
14:14

Лазер спутника ICESat-2 впервые включен для измерения уровня льда в Антарктике

05.10.2018
14:09

Материал колец Сатурна изменяет химический состав верхних слоев его атмосферы

05.10.2018
13:37

Новые данные о необычном магнитном поле Сатурна ставят ученых в тупик

05.10.2018
13:29

Обнаружены прилетевшие из другой галактики объекты

04.10.2018
21:11

"Не спится." - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

04.10.2018
18:21

Boeing: до летающих такси осталось совсем недолго

04.10.2018
14:37

НАСА заявило о возможном обнаружении спутника планеты вне Солнечной системы

04.10.2018
14:18

Физики из России создали самый чувствительный металлоискатель в мире

04.10.2018
13:59

Lockheed Martin представляет концепцию лунного посадочного модуля

04.10.2018
13:56

Физики нащупали границу квантового и классического мира при распаде молекул стронция

    Американские физики определили, при каких условиях распад молекулы стронция Sr2 можно описать с помощью аппарата классической физики, а в каких уже нельзя обойтись без учета квантовых эффектов. Оказалось, что квантовые эффекты становятся существенными только при температуре, при которой вращательная энергия молекулы сравнима с энергией ее распада — диссоциации. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Расширенная версия статьи опубликована в Physical Review A (препринт).

    Обычно в химических реакциях участвует макроскопически много молекул, которые случайным образом сталкиваются и взаимодействуют друг с другом. Однако в последнее время физики научились так точно управлять атомами и молекулами, что смогли проводить реакции между отдельными частицами реагентов, охлажденных до очень низких температур. Например, в апреле этого года американские физики «собрали» молекулу NaCs из отдельных атомов натрия и цезия — для этого ученые захватывали и сталкивали частицы с помощью оптического пинцета. Это позволило ученым подробно исследовать эффекты, которые определяют ход химической реакции.

    Как правило, для описания взаимодействия атомов, вовлеченных в химическую реакцию, ученые используют квазиклассическое приближение, разработанное в середине 1920-х годов Грегором Вентцелем, Хендриком Крамерсом и Леоном Бриллюэном (поэтому его иногда называют приближением ВКБ). Грубо говоря, в этом приближении молекула моделируется шариками-атомами, которые связаны «пружинкой» — химической связью, описываемой потенциалом взаимодействия. Если бы квазиклассическое приближение выполнялось, атомы диссоциировавшей («развалившейся») молекулы всегда бы разлетались в строго противоположные стороны. При больших температурах обычно так и происходит, однако при приближении к абсолютному нулю, когда тепловые колебания молекулы затухают, начинают играть роль более тонкие эффекты.

    В частности, в 2016 году группа ученых под руководством Тани Зелевински (Tanya Zelevinsky) показала, что диссоциацию молекулы Sr2, охлажденной до температуры порядка 50 микрокельвинов, нельзя объяснить, ограничиваясь квазиклассическим приближением — построенное учеными угловое распределение атомов стронция-88, разлетающихся после распада молекулы, выглядело сложнее, чем предсказывает эта модель. Это позволило физикам показать, что при низких температурах взаимодействие частиц определяется квантовыми эффектами — в частности, резонансным рассеянием и подбарьерным туннелированием. К сожалению, исследователям не удалось установить границы применимости приближения и увидеть переход между «классическим» и «квантовым» режимом.

    Два года спустя группа Зелевински вернулась к опыту с диссоциацией молекул стронция, чтобы изучить его более детально. Для этого ученые захватывали несколько тысяч молекул Sr2 в оптическую ловушку размером 30 × 730 микрометров и светили на них импульсами лазера длиной волны около 690 нанометров и длительностью порядка 20 микросекунд, в результате чего молекулы «разваливались» на атомы. Регулируя мощность лазерных вспышек, физики управляли температурой (то есть энергией колебаний) молекул, изменяя ее в диапазоне от 0,1 до 100 милликельвин. После этого исследователи «фотографировали» угловое распределение атомов стронция с помощью времяпролетной камеры (time-of-flight image), а также рассчитывали сечение распределения с помощью обратного преобразования Абеля.

    Перед распадом молекула могла находиться в одном из двух возбужденных состояний — либо в состоянии, в котором потенциал взаимодействия не имеет барьера (0u+), либо в состоянии с барьером высотой порядка одного милликельвина (1u). Кроме того, состояния могли иметь различные колебательные квантовые числа (vibrational quantum number). В зависимости от формы потенциала и значения квантового числа вид распределения немного изменялся. Наконец, исследователи сравнивали полученные распределения с теоретическими расчетами, выполненными в рамках «чистой» квантовой механики или метода ВКБ.

    В результате физики обнаружили, что квазиклассическое приближение достаточно хорошо описывает распад молекулы вплоть до температур порядка пяти кельвинов — при такой высокой температуре можно пренебречь квантовой статистикой, которой подчиняются атомы стронция, а потому оба метода дают примерно одинаковое распределение. Однако при снижении температуры метод ВКБ переставал работать, поскольку он упускал из вида волны рассеяния с нечетными значениями углового момента. По оценкам ученых, переломный момент наступает, когда вращательная энергия тепловых колебаний молекулы оказывается меньше, чем энергия ее диссоциации.

    Авторы статьи подчеркивают, что «классическая природа» траекторий, которые они наблюдали при большой температуре, обусловлена большой кинетической энергией атомов, а не усреднением по большому ансамблю. При большой температуре — следовательно, большой энергии вращения молекулы, — характерное время вращения во много раз превышает характерное время диссоциации, а потому для описания процесса можно использовать квазиклассическое приближение. Еще можно сказать, что при большой температуре энергия атомов много больше высоты потенциальных барьеров, а потому они преодолевают их практически беспрепятственно. В обратном случае пренебречь этими эффектами нельзя. Тем не менее, и в квантовом, и в квазиклассическом режиме необходимо рассматривать квантовые состояния отдельных молекул. Вообще говоря, оптический пинцет, который группа Зелевински использовала для удерживания молекул, был придуман в середине 1980-х годов американским физиком Артуром Эшкиным. Изначально эта технология позволяла управлять только объектами микрометрового размера, однако в дальнейшем ученые увеличили ее точность в несколько тысяч раз. В настоящее время оптические пинцеты широко используются в биофизике и других областях науки для точного позиционирования мелких предметов. За эту разработку Шведская академия наук присудила вчера Артуру Эшкину Нобелевскую премию по физике

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/10/03/quasi-dissociation

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

04.10.2018
13:45

Рядом с Землей нашли аномальный квазар

03.10.2018
17:25

Россияне оказались главными климатическими скептиками в Европе

03.10.2018
17:22

Сверхновые ограничили вклад черных дыр в темную материю

<< 121|122|123|124|125|126|127|128|129|130 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList