최고의 과학 사진 경연 대회 우승자가 단일 원자를 포착

고등학교가 끝나갈 무렵, 우리 중 대부분은 원자가 무엇인지에 대해 약간의 생각을 가지고있었습니다. 그것들은 주기율표에서 가장 기본적인 형태의 원소들입니다. 그들은 이론적으로 우리 몸의 세포에서부터 우리가 숨 쉬는 공기에 이르기까지 우주의 모든 것을 구성하는 작은 구체입니다. 그들은 원자 폭탄을 만들기 위해 분리 될 수 있습니다. 때로는 그것들은 원형 양성자와 궤도를 선회하는 전자 시스템과 같이 그려지는 경우가 있습니다. 물론 실제로는 보이지는 않습니다. 과학에 관한 많은 개념들과 마찬가지로, 원자에 관한 까다로운 점은 우리가 정말로 할 수 없다는 것입니다. 만나다 그들.

그러나 영국의 공학 및 물리 과학 연구 협의회 (EPSRC)가 주최 한 권위있는 영국 사진 과학 경연 대회에서 우승 한 사진이이를 대체했습니다. 옥스포드 대학의 양자 물리학 자 David Nadlinger 박사가 찍은이 사진은 '이온 트랩의 단일 원자 (single atom in an ion trap)'라는 제목을 가지고있다. 제목은 자명하다: Nadlinger는 문자 그대로 이온 트랩. 가장 가까운 과학자들은 그리피스 대학의 연구자들이 그림자 2012 년에 원자의

그러나 여기 Nadlinger의 원자는 모든 극소의 영광에 있습니다. 당신은 곁눈질을해야 할 수도 있습니다.

함정 사이의 공간을 확대하면 Nadlinger가 칼 세이건 (Carl Sagan)의 행성에 대한 시간을 초월한 단어에 대한 설명과 함께 원자의 모습을 약간 더 잘 보여줍니다.

Nadlinger는 "육안으로 단일 원자를 볼 수 있다는 생각은 최소한의 양자 세계와 우리의 거시적 인 현실 사이의 훌륭하고 직접적인 교량 역할을했다"고 EPSRC 성명서에서 밝혔다. "백 - 오브 - 엔벨로프 (back-of-the-envelope) 계산에 의하면 숫자가 내 옆에 있었고, 일요일 오후 카메라와 삼각대로 실험실을 출발했을 때, 작고 푸른 푸른 점에 대한 특별한 그림으로 보상을 받았다.."

이온 트랩은 자기 및 전기장을 사용하여 개별 하전 입자 (이온은 안정한 전자 수를 갖지 않는 원자)를 포착하는 장치 군으로 시간과 양자 컴퓨팅을 연구하는 양자 물리학 자에게 유용합니다. 원자가 축소되는 것을 방지하기 위해 트랩에는 초고 진공 챔버가 사용됩니다. Nadlinger는 두 개의 바늘 사이의 2 밀리미터 공간에 갇혀있는 원자를 포획하면서이 챔버의 창을 통해 카메라를 가리켜이 사진을 찍었습니다.

이 사진의 원자는 스트론튬의 양전하 이온입니다. 이 이온들이 서로 연결되면 우리는은 금속 스트론튬으로 알고 있습니다. 그러나 우리가 빛을 반사하는 것을 볼 수 있기 때문에, Nadlinger는 특정 청자색 레이저로 원자를 비 춥니 다. 이로 인해 원자는 오래 노출 사진을 촬영하기에 충분한 빛을 흡수하고 다시 방출하게됩니다.

Nadlinger의 사진은 과학자들이 원자의 양자 구조를 이해하는 것을 더 쉽게 만들어주지는 않을 것이다. 그러나 적어도 그것은 우리의 고심하는 두뇌와 함께 작업 할 수있는 어떤 것을 제공합니다.