С помощью массы лазерного оборудования исследователям из Гарвардского университета удалось вызвать самую холодную химическую реакцию во Вселенной из всех известных.
Речь о температуре в 500 нанокельвинов — всего на несколько миллионных градуса выше абсолютного нуля. При таких температурах молекулы имеют тенденцию замедляться практически до полной остановки.
Если вашей целью является проведение химической реакции, сверхмедленные молекулы — определенно не то, что вы обычно хотели бы получить. Однако в этом случае снижение температуры и скорости молекул дало команде ученых возможность увидеть то, чего раньше никогда не наблюдалось: момент, когда две молекулы встречаются вместе и образуют… две новые молекулы.
Физик Мин-Гуан Ху из Гарвардского университета считает, что в ближайшие пару лет никакая другая лаборатория не сможет повторить подобную реакцию.
Уникальный эксперимент
Химические реакции могут длиться всего лишь пикосекунду (10⁻¹² секунды), поэтому запечатлеть, что происходит в этот момент, невероятно сложно. Даже сверхбыстрые лазеры, выступающие в роли камер, обычно фиксируют только начало и конец реакции, а не то, что происходит между ними.
Поэтому замедление реакции с помощью чрезвычайно низких температур было идеальным решением.
Самая холодная температура во Вселенной — абсолютный ноль. Этого невозможно достичь экспериментальным путем, потому что в таком случае атомы полностью остановятся. Тем не менее, ученые могут попытаться максимально приблизиться к этой температуре.
В данном эксперименте две охлажденные молекулы калий-рубидия задержались в промежуточной стадии на микросекунды – в миллион раз дольше, чем должны были в естественных условиях. Этого оказалось достаточно, чтобы ученые увидели, как одни химические связи разрушаются, а новые возникают.
Химические реакции лежат в основе всех без исключения процессов жизнедеятельности. Понимание того, как они работают на фундаментальном уровне, позволит совершить прорывы во многих областях, к примеру, в эффективном производстве энергии и создании новых материалов.
Результаты исследования были опубликованы в журнале «Science».
По материалам Science Alert
Читайте также:
Американские ученые научились превращать углекислый газ в водку
Ученые создали звук, способный испарять воду: зачем?
Ученые смогли частично оживить мозг мертвой свиньи
