Физикам впервые удалось зафиксировать одиночные столкновения атомов в лаборатории
Ученые впервые смогли измерить эффект от столкновения отдельных атомов и молекул газа с микроскопической частицей в лаборатории. Это открывает путь к новым измерениям в физике, включая поиск темной материи и определение массы нейтрино. Об этом сообщает издание Phys.org.
В эксперименте, описанном в Physical Review Letters, исследователи удерживали кремниевую сферу диаметром около 100 нанометров в лазерной ловушке внутри вакуумной камеры. Затем они по отдельности вводили тяжелые газы — криптон, ксенон и гексафторид серы — и отслеживали движение сферы по рассеянному лазерному свету.
Импульсы от отдельных ударов оказались различимы, несмотря на то, что частицы газа примерно в 10 миллионов раз легче кремниевой сферы. Измеренные распределения импульсов совпали с теоретическими предсказаниями, а оценки давления на основе столкновений согласовались с показаниями обычного вакуумного датчика.
Метод может привести к созданию более точного стандарта давления для сверхчистых вакуумных систем. Кроме того, способность различать слабые столкновения поможет изучать хрупкие квантовые состояния и проводить поиски темной материи.
