Холод. Гигантские масштабы. Странность.
Представьте себе молекулу, которая похожа на бабочку. Её «крылья» состоят исключительно из электронов. Гервиг Отт из Рейнско-Пфальцского технического университета (RPTU) в Германии и его команда действительно создали подобный объект. Для этого они охладили атомы рубидия до температуры, едва превышающей абсолютный нуль. Затем подключили лазеры. Но не для наблюдения, а для физического воздействия.
Исследователи оттолкнули внешние электроны на значительное расстояние от ядер. Вдруг атомы раздулись до гигантских размеров. Однако дело заключалось не только в увеличении объёма. Учёные взяли электрон одного из таких гигантских атомов и приблизили его к нормальному по размеру соседу. Атомы слиплись. Сформировалась новая форма связи, обладающая экстремальными свойствами.
Это похоже на то, как если бы вы, стоя на расстоянии километра, пытались найти на дороге небольшой предмет, проверяя асфальт миллиметр за миллиметром.
Отт признаёт, что настройка экспериментальной установки была мучительным процессом. Недели шли на юстировку лазеров, прежде чем конфигурация стабилизировалась. Зачем было так усердствовать? Размер имеет значение. При ширине в 25 нанометров эта молекула карликами выглядит рядом с цепочкой ДНК, которая упаковывает миллиарды атомов в сопоставимое пространство. Но объём — это не самое впечатляющее достижение. Такие «бабочки» реагируют на электрические поля в тысячи раз быстрее обычных молекул. Эта чувствительность меняет правила игры.
Стало ли оно того?
Это не было случайным стечением обстоятельств. Это был последний пазл двухлетней головоломки. Мэттью Айлс из Университета Пердью отмечает, что научное сообщество потратило десятилетия на поиски «зоопарка» таких гигантских сверххолодных молекул, опираясь на математические модели, предсказывающие их существование. Эта «бабочка» была последним прячущимся звеном. Поиск завершён.
Теперь можно взглянуть в другую сторону.
Михал Томза из Варшавского университета видит перспективы развития. Эти объекты могут стать предшественниками ещё более тяжёлых и заряженных систем. Вэйбин Ли из Университета Ноттингема выделяет конкретное применение: отрицательные ионы. Анионы. Получить холодные анионы с помощью стандартных методов охлаждения неоднократно оказывалось невозможным. Стандартная физика не всегда поддаётся укрощению.
Если нам удастся охладить анионы с помощью этой конфигурации «бабочки», мы откроем двери для проверки фундаментальных законов физики элементарных частиц. Возможно, даже для изучения антиматерии. Теория говорит, что это возможно. Айлс заявляет, что математические расчёты уже проведены. Мы ждём только, пока аппаратная часть догонит теорию.
Первые признаки успеха ожидаются через несколько лет. Или, возможно, «бабочка» улетит совсем не туда, где мы рассчитывали. Будем ждать и смотреть, что приживётся. 🦋
