トップサイエンスフォトコンテストの優勝者が1つのアトムを獲得

高校の終わりまでに、私たちのほとんどは原子が何であるかのいくつかのアイデアを持っていました。それらは周期律表の元素の最も基本的な形です。それらは、私たちの体の中の細胞から私たちが呼吸する空気まで、理論的には宇宙のすべてを構成する小さな球です。それらを分割して原爆を作ることができます。時にはそれらは丸い陽子と軌道を回る電子の太陽系のように描かれていますが、もちろんそれは実際にはそれらがどのように見えるかではありません。科学における他の多くの概念と同様に、原子についてのトリッキーなことは、私たちが実際にはできないということです。 見る それら。

しかし、米国の工学物理科学研究評議会（EPSRC）が主催する、英国中で有名な科学写真コンテストで優勝した写真がそれを変えました。オックスフォード大学の量子物理学者David Nadlinger博士が撮影した写真は、「イオントラップ内の単一原子」と題されています。タイトルは自明です：Nadlingerは、文字通りイオントラップと呼ばれる装置内の単一原子の写真を捕らえました。最も近い科学者たちは、グリフィス大学の研究者が 影 2012年に原子の。

しかし、ここにあるNadlingerのアトムは、そのほんのわずかな栄光の中にあります。あなたは目を細めなければならないかもしれません。

トラップの間の空間を拡大すると、原子の様子が少し良くなります。ナドリンガーは、私たちの惑星についてのカールサガンの時代を超越した言葉を参考にして説明しました。

「1つの原子を肉眼で見ることができるというアイデアは、私が極小量の量子世界と私たちの巨視的現実との間の素晴らしく直接的で内臓の橋渡しとして私を襲った」とNadlingerはEPSRC声明で述べた。 「封筒の裏側から計算すると、数字が私の側にあることがわかりました。カメラを持って研究室に出かけ、静かな日曜日の午後に三脚を三脚に置いたとき、私はこの小さな絵の淡い青ドットの写真に恵まれました」

イオントラップは個々の荷電粒子（イオンは安定した数の電子を持たない原子です）を捕獲するために磁場と電場を使う装置のファミリーです。そして、それは時間と量子計算を研究している量子物理学者にとって役に立ちます。原子がズームアウトするのを防ぐために、トラップは超高真空チャンバーを採用しています。 Nadlingerは、この部屋の窓を通してカメラを向け、2本の針の間の2ミリメートルの空間に閉じ込められた原子を捕らえてこの写真を撮りました。

この写真の原子はストロンチウムの正電荷イオンです。十分な量のこれらのイオンが互いに結び付くと、それらは銀色の金属ストロンチウムとして我々が知っているものを形成する。しかし、我々は光を反射するものしか見ることができないので、Nadlingerは特定の青紫色レーザーで原子を照らしました。そして、それは原子を吸収させて、長い露光写真を捕らえるのに十分な光を再放射させました。

Nadlingerの写真は、科学の学生が原子の量子構造を理解するのを容易にすることはできないかもしれません。しかし、少なくともそれは、私たちの苦労している頭脳に、取り組むべき具体的なものを提供します。