Hiçbir şey için üzülüyor musun? Sen gülünç değilsin: Bazı atomlar "hiçbir şey" ile gerçek bağlar oluşturabilir.
Tipik bir kimyasal bağ iki varlık gerektirse de, Fiziksel İnceleme Mektupları dergisinde 12 Eylül'de yayınlanan yeni bir makaleye göre, "hayalet" atomlara veya var olmayan atomlara bağlanabilen bir tür atom vardır.
Güneş sistemimizin gezegenleri güneş etrafında yörüngede olduğu gibi, elektronlar da bir atom çekirdeğinin etrafında yörüngede döner. Yörüngeleri ne kadar uzaksa, elektronun enerjisi o kadar yüksek olur. Ancak enerji artışı ile elektronlar genellikle yörüngeleri atlayabilir ve bazıları mesafeye girebilir.
Rydberg atomları, çekirdekten uzak, uzak bir yörüngeye atlayan bir elektrona sahiptir. Purdue Üniversitesi fizik ve astronomi profesörü kıdemli yazar Chris Greene, “Temel olarak, periyodik tablodaki herhangi bir atom bir Rydberg atomu olabilir” dedi Live Science. Tek gereken, bir lazeri atom üzerine parlatarak elektronlarına biraz enerji kazandırmaktır.
Rydberg atomları "kimya açısından olağandışıdır" dedi Greene. Bunun nedeni, atom çekirdeğinden çok uzakta atlanan heyecanlı bir elektronun, yakındaki bir yer durumu atomundaki bir elektronla veya tüm elektronlarının mümkün olan en düşük enerji durumunda olduğu bir çarpışma ile çarpışabilmesidir. Her çarpıştığında, yer durumu atomunu yavaş yavaş çeker, sonunda trilobit bağı denilen şeyde hapseder.
Greene, "Uzak bir atomla bu çok küçük etkileşim," Rydberg atomu ile etkileşime girebilir, böylece elde edilen molekül, trilobit adı verilen soyu tükenmiş eklembacaklıların fosiline benzeyebilir.
Trilobit moleküllerinin ilk olarak 2000 yılında var olduğu tahmin edildi ve 15 yıl sonra deneysel olarak gözlemlendi. Ancak şimdi, Greene ve ekibi, Rydberg atomunu hiçbir şeyle bir bağ kurmaya "kandırmanın" bir yolu olduğunu tahmin ediyor.
Yapmaları gereken tek şey biraz heykel yapmaktı.
Tamamen teorik bir deneyde ekip, bir Rydberg hidrojen atomuna uygulayabilecekleri bir dizi elektrik ve manyetik darbeyi bulmak için bir bilgisayar algoritması kullandı ve bunu trilobit bağını oluşturacak şekilde şekillendirdi.
Her elektrik darbesi sırasında, Rydberg hidrojen atomunun elektron yörüngesi gerilebilir; Greene, her manyetik nabız sırasında küçük bir miktar bükülebileceğini söyledi.
Greene, "Şaşırtıcı bir şekilde, son darbe atoma uygulanmadan önceki ara aşamalarda, bağlayıcı elektronun durumu trilobit gibi pek görünmüyor." Dedi. Diyerek şöyle devam etti: "Son darbenin sonunda istenen durum olarak sadece net bir odak haline gelir."
Onların hesaplamaları, ağını boş alana çeken bir örümcek gibi, bir Rydberg atomunun bir "hayalet" atomu olan bir trilobit bağı oluşturmasının mümkün olduğunu gösterdi.
Greene, “Elektron tıpkı bir atomla bağlanmış gibi davranıyor, ancak bağlanacak atom yok” dedi. Ve bunu çok yönlü bir şekilde yapıyor, yani uzayda bir yer durumu atomuna bağlanacak neredeyse tam bir noktaya işaret ediyor. Buldukları hiçbir şeye bu bağ, en az 200 mikrosaniye kadar kalmalıdır.
Greene, deneysel olarak denemeleri halinde bunun geçerli olacağından oldukça eminiz. Ancak Amerikan Fizik Derneği'ne göre, araştırmacıların deneysel olarak doğru bir şekilde devam edebilmeleri için nabızları nasıl senkronize edeceklerini ve temizlenmesi gereken büyük engeller olabilecek dış alanları nasıl engelleyeceklerini anlamaları gerekecek.
Greene, mikrodalgaları veya hızlı lazer atımlarını uygulamak gibi elektronları hiçbir şey yapmadan "kandırmanın" başka yolları olup olmadığını bulmayı umuyor. Kesinlikle hiçbir şeye bağlı olmayan bu atomların kimyasal reaksiyonlara girmeleri istendiğinde farklı davranabileceğinden şüpheleniyor.
