Исследователи впервые сняли на видео вращение молекулы — Naked Science
29.07.2019
Никита Шевцов

Исследователи впервые сняли на видео вращение молекулы

Ученые использовали точно настроенные импульсы лазерного света для съемки сверхбыстрого вращения молекулы карбонилсульфида.

snimok_ekrana_2019-07-29_v_18
©Wikipedia

При вращении молекулы происходит изменение ее магнитных свойств, которое можно запечатлеть с помощью современных методов исследования. Однако до сих пор не удавалось получить достаточное разрешение для съемки вращения атомов в молекуле. К тому же один такой оборот длится порядка нескольких пикосекунд — триллионных долей секунды.

 

В новой научной работе ученые направляли лазерные импульсы прямо на молекулу карбонилсульфида, состоящую из трех атомов — кислорода, углерода и серы. Два пучка излучения заставляли молекулу вращаться в унисон с частотой колебания лазера. Третий же импульс был диагностическим: он был призван определить положение молекулы и ее степень вращения.

 

Но, к сожалению, каждый диагностический импульс разрушал молекулу полностью, поэтому для получения нового снимка приходилось проводить эксперимент заново. Всего ученые сделали 651 снимок, охватывающий полтора периода вращения молекулы. Собранные последовательно, изображения позволили создать фильм длиной в 125 пикосекунд.

 

Видео, демонстрирующее 1,5 оборота молекулы карбонилсульфида /©YouTube, Eos Wetenschap

 

По словам исследователей, процессы, которые они наблюдали, подчиняются законам квантовой механики. На этом масштабе очень маленькие объекты, такие как атомы и молекулы, ведут себя иначе, чем вещи в макромире. Положение и импульс молекулы не могут быть определены одновременно с высокой точностью. Вы можете рассчитать только вероятность нахождения молекулы в данном месте в конкретный момент времени. Эти вероятности и удалось запечатлеть исследователям на видео.

 

Ученые считают, что их метод может быть использован и для других молекул и процессов: например, для изучения внутреннего скручивания молекул или «зеркальных» соединений, которые используются в биохимии и химической технологии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
31 июля
Илья Ведмеденко

Таким образом, астронавтов с высокой вероятностью на поверхность спутника Земли доставит модернизированный Starship.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 12:05
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: