Учёные сфотографировали, как атомы превращаются в волны

Учёные сфотографировали, как атомы превращаются в волны

Учёные представили новую технику визуализации, позволяющую увидеть процесс превращения атомов в квантовые волны. Технология может быть использована для исследования ранее не изученных законов квантового мира.

Атомы в волны

На изображении можно заметить, как светящиеся атомы в виде красных точек начинают превращаться в еле заметные структуры, напоминающие волны. Атомы в этом случае выступают в роли своеобразных капель такой структуры, что ещё раз подчёркивает теорию квантовой механики.

Согласно утверждению Луи де Бройля и Эрвина Шреддингера, все объекты квантового размера, а следовательно, и вся материя, существуют как частицы и волны одновременно. Явление получило название «волновой корпускулярный дуализм». В ходе недавних экспериментов учёным удалось доказать эту теорию.

Сначала авторы эксперимента охладили атомы лития до близких к абсолютному нулю температур. Следом учёные подвергли их воздействию фотонами или световыми частицами из лазера, чтобы лишить их импульса. В момент, когда атомы охлаждались, исследователи выключали и включали оптическую решетку, расширяя атомы из ограниченного состояния, близкого к частице, до состояния, напоминающего волну.

Собрав несколько изображений, авторы смогли скорректировать форму этой волны и наблюдать, как она расширяется со временем, что полностью соответствует уравнению Шрёдингера. В будущем эта техника может быть использована для визуализации более сложных систем, что даст понимание некоторых фундаментальных вопросов физики.

Источник: space.com


  • Temikos2013
    «волновой корпускулярный дуализм» - языкодребезгосломализм
    • carcass1985
      Temikos2013,

      Корпускулярно-волновой дуализм, а что смущает?
      • carcass1985,
        Я вроде думал, что от этой теории отказались, ну со светом.

        (отредактирован)

        • rpsg,
          От нее не отказались, а скорее она эволюционировала. Раньше рассуждали в стиле что частицы это что-то типа шариков которые иногда ведут себя как волны, потом что это волны которые ведут себя иногда как твердые шарики. Сейчас скорее размышляют что это ни то ни другое а что-то третье что в одних случаях ведёт себя как частицы, в других как волны, как бы с разных ракурсов зрения, с разных проекций
          • cbr1100xx
            Hropt,
            Это как кореянка в тик-токе: вроде симпатичная, что-то там танцует. А сбоку посмотри - попы нет.
            • cosmicdancer
              cbr1100xx,
              кто им ИИ в научной работе разрешил использовать?
              он ещё и не такое выдумает... к примеру, что там на шариках маленькие жирафики сидят!))
              • Loktar-Ar
                cosmicdancer,
                Это немного не так работает.
            • Erightyr
              Hropt,
              Квантовая теория поля?
              • Yourficus
                Erightyr,
                Я не Поля, я Света!
                • Amadeus666
                  Yourficus,
                  Хорош )))
                • Erightyr,
                  Это полностью отдельная сфера. Речь же о конкретном понятии дуализма)
              • carcass1985
                rpsg,

                как это отказались? Это основа основ. Фейнман развил дальше в квантовой теории поля.
            • Eichmann
              Temikos2013,
              Описанные вами структуры встречаются в природе, но приведенная конструкция является достаточно удобоваримой))
              • Temikos2013,
                Вроде в школе ещё проходили по физике про корпускулярно волновой дуализм. Вы ещё не закончили?
                • carcass1985
                  S-bro,

                  проходил мимо, может?
              • Brennet
                Фотографировать атомы и частицы это всё равно что пытаться канат протащить через игольное ушко. Короче, нашаманили картинку, а как оно на самом деле никто не знает.
                • Brennet,
                  Массам это знать не нужно. Так что пусть будет "сфотографировали", какая разница? Гранты выделяются, бабло пилится.
                  • SubV,
                    Вы пишете этот бред с помощью технологий которые были созданы на распиле бабла?
                    • Про бред расскажите тем, кто атомы фотографирует. И тем более волны. Мне - не надо.
                      • pornocrat
                        SubV,
                        Атомы ещё в 70е фоткали. Более того ими писАли и человечков рисовали.
                        • pornocrat,
                          Ссылку можно? На научную статью, в которой описано, как фоткали?
                          • pornocrat
                            SubV,
                            Я в "науке и жизни" об этом читал. Гуглите туннельный микроскоп и надпись "IBM".
                            • pornocrat,
                              Эээ... так туннельный микроскоп это ведь не фотография, нет? Вы ведь знаете, как там "изображение" получается? А атом это не частица, и тем более не волна.

                              Так называемая популярная наука очень часто дурит массовую публику. А та и рада, ибо не отличает её от магии.

                              (отредактирован)

                              • pornocrat
                                SubV,
                                Так и узи это не фотография. И мкт это не фотография. И на цифровой матрице даже не фотография.
                                Фотография это на фотопластинке.
                                Свет фиксируется.
                              • nightsidechild
                                pornocrat,
                                На фотопластинке фиксируется химическая реакция ускоренная воздействием света.
                                Короче говоря фотографии в принципе не существует)
                    • BlackAbyss
                      Brennet,
                      Они волны сфотографировали, норм?
                      • Опанький
                        BlackAbyss,
                        Они вирусы не могут сфотографировать, жалуются что нет технической возможности, а тут - атомы смогли))
                        • BlackAbyss
                          Опанький,
                          Они сфотографировали нематериальный объект(?), это нормально?
                          • ДаМойГосподин
                            BlackAbyss,
                            Человеки, так-то, тоже в основном пусты: по сути вы вакуум и немного кварков, которые поместятся в одной миллионной доле кубического миллиметра.
                      • Brennet, как сфоткать то, что меньше длины волны электромагнитного излучения + даже если использовать сканирующий атомно-силовой микроскоп, все равно разрешение 1нм( ограничивается толщиной иглы на острие которого всего 1 атом) Но чтобы отдельные атомы как на картинке получить нужно я хз что.
                      • YAHON4
                        Давно атомы в волны превращаются?
                      • ask1980
                        Короче мы все - это волны. Ничто по сути.
                        • dio702
                          ask1980,
                          Выражение "не гони волну" обретает новый смысл.))

                          (отредактирован)

                          • Smpeer
                            ask1980,
                            Можно сказать и так. Мы - пустота, на одну миллиардную заполненные ... даже не частицами, а математическими отношениям между этими частицами (т.к. частицы, из которых состоите вы, и камень ничем не отличаются, отличаются взаимоотношения этих частиц)
                            • ДаМойГосподин
                              Smpeer,
                              В целом верно, но, математика на таких расстояниях уже не работает.
                          • fsdfdsfsdf5
                            Это сайт про космос или что?
                            • soft31337
                              fsdfdsfsdf5,
                              про технологии омщемта, а это технологии.
                              • fsdfdsfsdf5
                                soft31337,
                                Про кпк если че
                                • lever9
                                  fsdfdsfsdf5,
                                  Про телефоны хонор, не спорьте)
                            • boruhpersin
                              Фотография. Это измерение. Измерение - потеря волновой функции. Какая волна на фотографии??
                              • boruhpersin,
                                Не потеря, а коллапс волной функции
                              • SLV-203
                                Спасибо Капитан Очевидность, а так бы мы не знали что если твердую частицу бросить в некую среду, то образуются волны...
                                • SLV-203,
                                  Какая тут среда? Эфир?
                                  • NightVoron
                                    Hropt, пространство-время
                                    • SLV-203
                                      Hropt,
                                      Да хоть какая среда - вообще не принципиально.
                                      • Hropt,
                                        Четверг
                                  • Николай Жила
                                    Можно ссылку на оригинальную статью. В прочем из картинки я ничего не понял. Где атомы и где волны.?
                                    • SLV-203
                                      Николай Жила,
                                      Вы не поверите - по таким фотографиям они оказывается "исследуют ранее не изученные законы квантового мира"! Да, уж...
                                      • ДаМойГосподин
                                        SLV-203,
                                        Вы удивитесь сделав поиск по этой фотографии
                                      • chop_is_dish
                                        Николай Жила,
                                        Тебе че верить не достаточно? НАСА ж веришь с их фш верно? Че тут придираешься?
                                        • ДаМойГосподин
                                          Николай Жила,
                                          По названию статьи.
                                          Много где лежит

                                          In-situ Imaging of a Single-Atom Wave Packet in Continuous Space
                                        • bober1976
                                          тож хотелось бы оригинал, а то недоговорено
                                          • ДаМойГосподин
                                            bober1976,
                                            Ищите по названию статьи
                                            In-situ Imaging of a Single-Atom Wave Packet in Continuous Space
                                            • bober1976
                                              ДаМойГосподин,
                                              благодарю, будет что почитать на пляже :)
                                          • exactly_pda
                                            "Представили новую технику визуализации" - перевожу на русский: "Мы снова всё НАРИСОВАЛИ", потому что изучить нихера не можем, а бюджет пилить надо.
                                            • ssn333
                                              А фотографировали не иначе как на айфон! Надо к статье после P.S. добавить. А то чего-то не хватает.
                                              • grandm
                                                ssn333,
                                                Не на айфон а на редакционный Хонор
                                                • Impulse_992
                                                  ssn333,
                                                  Обычно фотают на самый супер пупер хуавей/хонор, потому что они без гапсов
                                                • JunglBell
                                                  Невероятно,потрясающе,вотэтада!
                                                  • Sanek217
                                                    На самом деле они ничего не знаю, пилят бюджет...
                                                    • xupypr.92
                                                      Я вообще то думал, что корпускулярно-волновой дуализм применяется не к атомам, а к их составляющим: электронам, протонам, нейтронам. Типа они являются волной, но в месте(если это можно так назвать) коллапса волновой функции ведут себя как частицы, не?
                                                      • CoolMask
                                                        xupypr.92,
                                                        Я тоже в первую очередь об этом подумал, у них целые атомы превращаются в волны. Так скоро и люди смогут.
                                                        • orelvn
                                                          xupypr.92,
                                                          Вообще вроде как иногда вплоть до молекул этот дуализм наблюдается
                                                          • xupypr.92
                                                            orelvn,
                                                            Погуглил, таки да, даже на молекулярном уровне такое смогли провести, но там целый ряд нюансов, осталось найти подробнее и понятное описание экспериментов.
                                                        • Shurik8668
                                                          Они не волны. Если атомы перейдут в квантовое состояние, мы не сможем их увидеть.
                                                          • GARRYSALDEN
                                                            Британские учёные да ?
                                                            • DarktON
                                                              Я дико извиняюсь, а можно ссылку на статью, где про это (настоящая статья) написано? (или ссылка где-то есть, а я проглядел?)

                                                              (отредактирован)

                                                              • ДаМойГосподин
                                                                DarktON,
                                                                Ищите по названию статьи.
                                                                In-situ Imaging of a Single-Atom Wave Packet in Continuous Space
                                                                • DarktON
                                                                  ДаМойГосподин,
                                                                  благодарю, именно то, что искал
                                                              • Это бред и тут авторы явно не в курсе что такое атомы и почему их нельзя увидеть и что вообще такое физика. Вообще то по теории нет такого как переход от материи к волнам .. Наоборот одновременно может быть и волна и материя и только наблюдатель видит одно из этих состояний карл!!! но не оба сразу!!!
                                                                • Fry_ll
                                                                  Мне ваапщемта ещё на первом занятии по физике в универе дали расчитатьдлину моей личной волны т.к. эмвеквадрат таки равен аш-ню...
                                                                  • getial
                                                                    Какой же ад в комментах)))
                                                                    • Kadmiy
                                                                      Еще кто-то видит, " как светящиеся атомы в виде красных точек начинают превращаться в еле заметные структуры, напоминающие волны"?
                                                                      • Kabron
                                                                        "На изображении можно заметить"
                                                                        Ни х@ена там не можно заметить
                                                                        • Kasimov_Daniil
                                                                          Очень красиво, все это находится на каждом шаге от нас, а мы это не видим, чудеса природы или Бога, а может то и то. Чудеса да и только.
                                                                          • maxzit
                                                                            Определение термина волна в физике

                                                                            Волна это изменения состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию.

                                                                            Определение термина атом в физике

                                                                            Атом это частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его химических свойств.

                                                                            Так вот у меня вопрос как нечто (атом) может превратиться в процесс (колебания). То есть не начать колебаться, а именно превратиться в само колебание.
                                                                            Это все равно что сказать что атом превратился в движение.

                                                                            Рынок носимых аксессуаров всё чаще пополняется новыми форм-факторами. Один из примеров — умные кольца. Они способны предложить сопоставимую со смарт-часами функциональность, но в более компактном корпусе. Самый лёгкий на сегодня гаджет такого типа — Ring Air от индийского стартапа Ultrahuman. Рассказываем о возможностях устройства, ссылаясь на обзоры зарубежных изданий.

                                                                             

                                                                            Спустя неделю после глобального релиза в России стартовали предзаказы на умные часы HUAWEI Watch FIT 3. Они выполнены в узнаваемом дизайне, оснащены ярким AMOLED-дисплеем и поддерживают широкий набор функций мониторинга здоровья и спортивной активности.

                                                                             
                                                                            <div></div><div></div><div></div><a href='/2024/07/14/4630640/' target='_blank'><img src='https://i.4pda.ws/s/as6ywue3S4wsjFGg0z2I2iyY7kHEE0EmiXkPLY783uK3Miqm98HafRECC.jpg' title='' /></a><div ><img src='https://4pda.to/s/as6yu42hlyXjD7kQLqbvVMOGid.gif' /></div><div></div><div></div><div></div>

                                                                            Разработчики альтернативного файлового менеджера Files выпустили новую версию приложения с рядом полезных функций и доработок. Они поделились списком изменений и опубликовали ссылки на бесплатное скачивание оригинальной замены стандартного «Проводника».

                                                                             

                                                                            Бренд POCO обновил популярную F-серию, представив смартфоны F6 и F6 Pro. Со старшей моделью линейки уже ознакомились зарубежные СМИ. Гаджет получил предфлагманский чипсет, яркий дисплей и неплохие камеры, но есть нюансы. Резюмируем мнения журналистов.

                                                                             

                                                                            Взломанные консоли и пиратские игры давно стали частью истории видеоигровой индустрии в России и продолжают ей быть, однако это всё ещё незаконная деятельность. В чём пришлось убедиться пенсионеру из Липецка.

                                                                             

                                                                            Три месяца назад компания Neuralink впервые в истории вживила чип 29-летнему пациенту по имени Ноланд Арбо. Спустя ровно сто дней стартап Илона Маска сообщил, что часть мозгового импланта вышла из строя. Из-за этого компании пришлось срочно обновлять программное обеспечение.

                                                                             
                                                                            Госдума отменила «интернет-рабство», Mir Pay удалили из Google Play. Главное за неделю
                                                                            139
                                                                            30.03.24News

                                                                            Разбираем ключевые события прошедших семи дней. В этом выпуске: свежий закон о свободном доступе провайдеров связи, выселение Mir Pay из Google Play и наглядные причины перехода на iPhone 15.

                                                                             

                                                                            Компания 8BitDo, специализирующаяся на компьютерной периферии, представила механическую клавиатуру M-Edition, дизайн которой напоминает знаменитую ретро-модель IBM. Ещё одной новинкой бренда стал фирменный независимый цифровой блок с режимом калькулятора.

                                                                             

                                                                            Миф о человеческом глазе, который не различает больше 30 кадров в секунду, когда-то воспринимался всерьёз, но сейчас закрепился в массовом сознании как шутка. А вот и не совсем: учёные доказали, что некоторые люди действительно не способны воспринимать высокую частоту кадров.

                                                                             

                                                                            Уже скоро OnePlus представит смартфон Ace 3 Pro, одной из ключевых особенностей которого станет аккумулятор нового поколения Glacier Battery. Последний разработан совместно с CATL, одним из лидеров в области энергоносителей. Компания обещает, что эти аккумуляторы будут отличаться повышенным сроком службы.

                                                                             

                                                                            Кикшеринговая компания Whoosh интегрировала в свои электросамокаты фирменную технологию «Антитандем», призванную выявлять одновременное использование транспортного средства несколькими людьми. После теста в Санкт-Петербурге нововведение заработало во всех городах России, Беларуси и Казахстане, где представлен сервис.

                                                                             

                                                                            Стабильная версия браузера Mozilla Firefox 128 стала доступна для скачивания. Она не получила революционных изменений, но примечательна исправлением ошибки, которую впервые задокументировали 25 лет назад.

                                                                             

                                                                            В серии GTA одним из узнаваемых элементов является полиция и хаос, который разворачивается в городе с увеличением уровня розыска. Ветеран и бывший разработчик Rockstar решил объяснить, какие связанные с этим механики были спрятаны в легендарной Vice City.

                                                                             

                                                                            Нидерландская компания Yandex N.V. объявила о продаже бизнеса «Яндекса» консорциуму частных инвесторов. Представители компании рассказали об ожидаемых следствиях реструктуризации и сообщили, кто станет её новым владельцем.

                                                                             

                                                                            ФГУП «ГРЧЦ» (дочерняя структура Роскомнадзора) опубликовало утилиту для измерения скорости интернета под названием «ПроСеть». Пресс-служба регулятора рассказала СМИ первые подробности о новом мобильном приложении и уточнила, чем оно отличается от популярного иностранного аналога.

                                                                             

                                                                            На форуме поддержки Google и портале Reddit начали появляться сообщения от некоторых пользователей Google Pixel 6 об «окирпичивании» гаджетов. Они рассказали, в каком случае это происходит, а Google уже взяла досадный баг в разработку — правда, пока так и не исправила его.

                                                                             

                                                                            Разработчики бенчмарка AnTuTu обновили рейтинг Android-смартфонов, собравших наибольшее количество положительных отзывов покупателей. В отличие от такого же списка с устройствами Apple, в нём почти нет старых устройств.

                                                                             
                                                                            Intel отправила на пенсию целое поколение процессоров Популярное

                                                                            Компания Intel собирается в скором времени снять с производства сразу несколько десятков моделей процессоров. В число устаревших попала даже модель Core i9-12900KS, выпущенная в начале 2022 года, которая некоторое время была самой мощной в серии.

                                                                             

                                                                            Один из китайских инсайдеров сообщил о характеристиках и стоимости ещё не представленного смартфона realme GT Neo6. Также он рассказал, что готовящийся к выходу новый процессор Snapdragon 7-й серии не сможет превзойти прошлогодний флагманский чип компании.

                                                                             

                                                                            Не дожидаясь премьеры умного кольца Samsung Galaxy Ring, надёжный инсайдер под ником Ice Universe опубликовал изображение гаджета в фирменном зарядном чехле. Внешне он заметно отличается от решений компании для фирменных TWS-наушников.

                                                                             
                                                                            Первый взгляд на TECNO CAMON 30 Premier 5G: продвинутые камеры, необычный дизайн и много памяти
                                                                            61
                                                                            7.05.24News

                                                                            Внешний вид и возможности TECNO CAMON 30 Premier 5G сумели нас удивить — здесь много нетипичных для среднего класса опций, которые встречаются в дорогих флагманах. Делимся первыми впечатлениями, пока готовим подробный обзор новинки.

                                                                             

                                                                            Портал GSMArena со ссылкой на отчёт надёжного инсайдера под ником Digital Chat Station опубликовал подробные предположительные характеристики будущего флагмана Xiaomi. В частности, источник сообщил спецификации камер, модель процессора и варианты расцветки гаджета.

                                                                             
                                                                            Ещё три гаджета Apple официально «вышли на пенсию» Популярное

                                                                            Apple обновила список «винтажных» устройств, добавив в него ещё три гаджета разных типов. Компания перечислила их названия и напомнила, что означает новый статус такой техники для её владельцев.

                                                                             
                                                                            Обладатель нейрочипа Neuralink стал профессионалом в видеоиграх Популярное

                                                                            Нолан Арбо, первый обладатель мозгового чипа Neuralink, дал интервью известному блогеру Джо Рогану в рамках шоу The Joe Rogan Experience. Парализованный ниже плеч мужчина рассказал, как разработка компании Илона Маска изменила его жизнь и позволила преуспеть в видеоиграх.

                                                                             

                                                                            На сайте Apple появилась новая страница под названием «Причины для обновления». На ней компания демонстрирует наглядное сравнение старых моделей iPhone с устройствами актуальной серии — но не в виде обычных таблиц характеристик, а более наглядно.

                                                                             

                                                                            Замечали ли вы, как кошка может подолгу сидеть на клавиатуре ноутбука? Многие думают, что это связано с выделяемым теплом. Но занимающиеся изучением психологии животных исследователи нашли другую причину, побуждающую четвероногих к этим действиям.

                                                                             
                                                                            В Telegram появилась новая схема кражи криптовалюты Популярное

                                                                            Telegram активно продвигает использование криптовалюты среди пользователей, чем ожидаемо решили воспользоваться мошенники. С помощью фишинговых ботов злоумышленники крадут цифровые активы людей, которые были куплены в P2P-маркете внутри мессенджера.

                                                                             

                                                                            AMD представила семейство десктопных процессоров Ryzen 9000 (Granite Ridge) на микроархитектуре Zen5. В него вошли четыре модели для сокета AM5: компания подробно рассказала об их характеристиках. Между делом обновилась и линейка чипов прошлого поколения для владельцев материнских плат на AM4.

                                                                             
                                                                            Произошла крупнейшая утечка паролей в истории Популярное

                                                                            Пользователь под ником ObamaCare опубликовал в сети самую большую из когда-либо существовавших базу паролей. Он собрал порядка 10 миллиардов секретных комбинаций. С учётом того, что на счету этого человека уже есть несколько подтвердившихся утечек, отнестись к новой стоит со всей серьёзностью.

                                                                             

                                                                            Ведущий научный сотрудник Google Джефф Дин сообщил об открытии публичного доступа к нейросети Gemini 1.5 Pro. Фирменная языковая модель справляется с широким спектром задач и, по заявлению её создателей, значительно превосходит по своим возможностям GPT-4.

                                                                             

                                                                            В Windows 11 Pro и Home версии 24H2 нашли новый метод активации шифрования BitLocker. Теперь все накопители компьютера шифруются во время переустановки операционной системы. Портал Tom’s Hardware рассказал, чем это может обернуться для пользователя.

                                                                             

                                                                            Сотрудники университета Киото продолжают работать над первым в мире лекарством для выращивания зубов. Средство уже успешно протестировали на животных, а теперь исследователи активно готовятся к началу его клинических испытаний, которые стартуют в сентябре текущего года.

                                                                             

                                                                            После выпуска прошивки One UI 6.1 некоторые владельцы Galaxy S23 начали жаловаться на проблему в работе сенсорного дисплея смартфона. Недавно на официальном форуме компании появилось сообщение о признании «неполадки». Ответственность за её возникновение Samsung переложила на Google — и опубликовала инструкцию по исправлению работы устройства, доказывающую это заявление.