Łupem doktoranta na Uniwersytecie Oksfordzkim padł atom strontu, który udało się uchwycić z wykorzystaniem pułapki jonowej. Jego dokonanie z 2018 roku było tym bardziej imponujące, że pojedynczy atom ma średnicę liczoną w miliardowych częściach metra. Gdyby wziąć czerwoną krwinkę i upchnąć w niej jak najwięcej atomów, to w środku zmieściłyby się miliardy takowych.
Czytaj też: Przechowują informacje w niedostępny wcześniej sposób. Pamięć kwantowa znowu zachwyca
O skali trudności najlepiej świadczy fakt, że sfotografowany atom – choć możliwy do zauważenia gołym okiem – i tak świetnie ukrywa się przed ludzkim wzrokiem. Przekonajcie się zresztą sami: wystarczy rzucić okiem na widoczne poniżej zdjęcie i poszukać niebiesko-fioletowego punktu zlokalizowanego mniej więcej w centrum.
Atom strontu został trafiony za pośrednictwem lasera o dużej mocy, dzięki czemu elektrony krążące wokół niego zyskały dodatkową energię. W ten sposób mogły emitować światło, a przy odpowiednio dużej ilości wysokoenergetycznych elektronów światła powinno być na tyle dużo, aby dało się je uwiecznić z użyciem “zwykłego” aparatu fotograficznego.
Oczywiście Nadlinger nie odniósłby sukcesu, gdyby nie specjalistyczny sprzęt dostępny na Uniwersytecie Oksfordzkim, ale nie ma mu co tego wypominać. I tak jego dokonania są godne pozazdroszczenia. Warto jednocześnie podkreślić, że gdybyśmy znaleźli się w tym samym miejscu, co aparat doktoranta, to niestety nie bylibyśmy w stanie zauważyć podobnego widoku.
Zdjęcie atomu zostało wykonane dzięki użyciu pułapki jonowej oraz stosunkowo taniego aparatu fotograficznego
Zdjęcie powstało bowiem przy długim czasie naświetlania. Innymi słowy, nawet z użyciem wiązki lasera nie dałoby się zobaczyć atomu strontu gołym okiem. Na szczęście od czegoś mamy elektronikę. Tym bardziej, iż widzimy atom, który w normalnych okolicznościach byłby zauważony dopiero z użyciem zaawansowanych mikroskopów.
Czytaj też: Fizycy rzucili pojedynczym atomem, a potem go złapali laserami. To ważne osiągnięcie
Jeśli chodzi o kwestie techniczne, to po umieszczeniu w pułapce jonowej pojedyncze atomy mogą być utrzymywane w miejscu za pośrednictwem czterech elektrod. Dwie takowe wytwarzają prąd, który utrzymuje atom na osi pionowej, a dwie pozostałe – w osi poziomej. Gdy prądy z tych elektrod oddziałują na siebie, występuje rotacja, dzięki której atom może pozostawać we względnie niezmiennej pozycji. Mając w pamięci to, jak wiele umyka naszej uwadze ze względu na biologiczne ograniczenia zmysłów, jakimi dysponujemy, możemy sobie jedynie wyobrazić, co wciąż czeka na odkrycie. W skali makro najlepszym tego przykładem jest hipotetyczna ciemna materia. Nawet pomimo faktu, że nie możemy dostrzec jej gołym okiem, może ona stanowić ogromną część wszechświata.
