科学探索|“纳米茶杯中的漩涡”:研究人员创造由原子和分子组成的涡流束( 二 )



科学探索|“纳米茶杯中的漩涡”:研究人员创造由原子和分子组成的涡流束
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在实验过程中,研究人员做了一个奇怪的观察 。“我们看到,在形状完美的甜甜圈旁边,也有两个小点的‘噪音’,”Segev说 。“起初我们认为这是一个硬件故障,但经过广泛的调查,我们意识到,我们所看到的实际上是不寻常的分子,每个分子由两个氦原子组成,在我们的光束中被连接在一起 。” 换句话说,他们不仅产生了原子的涡流,而且还产生了分子的涡流 。
尽管研究人员在他们的实验中使用了氦气,但该实验装置可以容纳对其他元素和分子的研究 。它也可以用来研究隐藏的亚原子特性,例如质子或中子的电荷分布,这些电荷只有在原子旋转时才会显示出来 。Luski举了一个机械钟的例子 。“机械钟是由微小的齿轮组成的,每个齿轮以一定的频率运动,与原子的内部结构相似 。现在想象一下,把那个钟拿去旋转--这种运动可以改变齿轮的内部频率,而内部结构也可以表现在涡流的属性上 。”
【科学探索|“纳米茶杯中的漩涡”:研究人员创造由原子和分子组成的涡流束】实验中的每一个氦原子都被塑造成一个直径为1微米的旋涡波--比其原始尺寸大1万倍 。除了提供一种研究物质基本属性的新方法外,原子涡流束还可能在一些技术应用中找到用途,例如在原子显微镜中 。旋转的原子和任何被调查的材料之间的相互作用可能会导致发现该材料的新特性,为许多未来的实验增加重要的、以前无法获得的数据 。