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<>Los científicos han conseguido fotografiar, por primera vez, el interior de un átomo de hidrógeno. El experimento amplió los límites de lo que los físicos cuánticos pensaban que era posible y podría ayudar a los investigadores a desarrollar componentes electrónicos ultrarrápidos en el futuro. Los investigadores holandeses utilizaron un láser y un microscopio para observar el interior del átomo, escribe descopera.ro. Tales imágenes nunca habían sido capturadas antes porque, en todos los experimentos anteriores de este tipo, los procesos involucrados habían destruido las partículas que los científicos estaban tratando de fotografiar.
Los científicos utilizaron una lente especial que amplía la imagen hasta 20.000 veces, creando el llamado “microscopio cuántico”. La teoría cuántica describe el comportamiento de una partícula utilizando la llamada función de onda, una forma matemática de describir cómo se comportan las partículas en el espacio y el tiempo.
Medir una función de onda es muy difícil porque son frágiles; La mayoría de los intentos de observar directamente las funciones de onda las destruyen, en un proceso llamado colapso. Por lo tanto, la medición experimental de las propiedades de una función de onda requiere reconstruirla a partir de diferentes mediciones, todas destructivas, realizadas en diferentes átomos o moléculas, llevadas a estados idénticos antes de ser medidas.
Sin embargo, los físicos de la Fundación Holandesa para la Investigación Fundamental de la Materia, en Ámsterdam, han logrado un enfoque no destructivo de este problema, publicando sus resultados en Physical Review Letters. Los investigadores bombardearon átomos de hidrógeno en un recinto con dos rayos láser, energizando así los electrones y haciendo que se movieran en direcciones y velocidades que dependían de sus funciones de onda. Un fuerte campo eléctrico aplicado dentro del recinto alteró las trayectorias de los electrones de una manera que dependía de sus velocidades iniciales. El comportamiento de los electrones se midió con la ayuda de un detector; Su distribución al llegar al detector correspondía a las funciones de onda que habían tenido los electrones en el momento en que habían salido de la capa electrónica del átomo de hidrógeno. El dispositivo representaba la distribución de electrones en una pantalla fosforescente, en forma de anillos claros y oscuros, que los investigadores fotografiaron con una cámara digital de alta resolución.
El desarrollo de esta técnica podría facilitar la investigación de algunas propiedades cuánticas, difíciles de estudiar debido a la escala muy pequeña a la que todo sucede, y podría estimular el desarrollo de nuevas tecnologías a escala atómica y molecular.
El hidrógeno fue elegido debido a su estructura simple; Todavía no se sabe si el método se puede aplicar a partículas con una estructura más compleja.
Fuente: jurnalul.ro