Победник Топ Сциенце Пхото Цомпетитиона снима један Атом

До краја средње школе, већина нас је имала неку идеју о томе шта је атом. Они су најосновнији облици елемената периодног система. То су мале сфере које теоретски чине све у свемиру, од ћелија у нашим телима до ваздуха који удишемо. Могу се поделити да би се направила атомска бомба. Понекад су нацртани као соларни системи округлих протона и електрона у орбити, мада, наравно, то заправо није начин на који они изгледају. Као и са многим концептима у науци, лукава ствар у вези са атомима је да не можемо заиста види њих.

Међутим, победничка фотографија на престижном такмичењу науке о фотографијама широм Велике Британије, коју је организовао Савет за истраживање инжењерских и физичких наука (ЕПСРЦ), то је променило. Фотографија коју је снимио квантни физичар Оксфордског универзитета Давид Надлингер, Пх.Д., носи назив "Јединствени Атом у јонској замци". Наслов је сам по себи разумљив: Надлингер је дословно снимио фотографију једног атома у уређају који се зове ионска замка.. Најближи научници су дошли до тога да су истраживачи са Универзитета Гриффитх фотографисали схадов атома у 2012. години.

Али ево Надлингеровог атома, у свој својој малој слави. Можда ћете морати да жмирите.

Зумирање у простор између замке показује нешто бољи поглед на атом, који је Надлингер описао са референцом на бескрајне речи Карла Сагана о нашој планети.

"Идеја да се види један атом голим оком ме је погодила као чудесно директан и висцерални мост између малог квантног света и наше макроскопске стварности", рекао је Надлингер у ЕПСРЦ изјави. "Прорачуни са омотницом показали су да су бројеви на мојој страни, а када сам кренуо у лабораторију са камером и стативима једне мирне недеље поподне, био сам награђен овом конкретном сликом мале, бледо плаве тачке. ”

Ионске замке су породица уређаја који користе магнетна и електрична поља за хватање појединачних набијених честица (јони су само атоми који немају стабилан број електрона), који су корисни квантним физичарима који проучавају време и квантно рачунање. Да би се спречило зумирање атома, замка користи комору ултра-високог вакуума. Надлингер је снимио ову фотографију тако што је показао своју камеру кроз прозор ове просторије, ухвативши атом заробљен у 2-милиметарском простору између двије игле.

Атом на овој фотографији је позитивно набијен ион стронцијума; када се довољно тих јона повеже заједно, они формирају оно што знамо као сребрни метални стронцијум. Али пошто можемо да видимо само ствари које рефлектују светлост, Надлингер је осветио атом специфичним плаво-љубичастим ласером, који је узроковао да атом апсорбује и поново емитује довољно светла за фотографисање дугог излагања.

Надлингерова фотографија можда неће олакшати студентима науке да разумеју квантну структуру атома, што захтева да се она раздвоји на још мање делове који се не могу фотографисати. Али, барем он пружа нашим мозговима који се боре са нечим опипљивим за рад.