У ученых получилось сфотографировать внутреннюю структуру атома

Получение изображения внутреннего строения атома, протонов, электронов, нейтронов – это невероятно сложная задача, даже с учетом того, насколько продвинулась на сегодняшний день наука и техника. Главная трудность состоит в том, что именно законы квантовой механики описывают движение субатомных частиц, что не дает возможности вмешаться в движение этих частиц без нарушения этого движения. Но в замен квантовая теория предоставляет ученым волновую функцию каждой частицы, которая и описывает движение этой самой частицы, что дает некоторую возможность рассчитать вероятность ее обнаружения в определенном месте в определенное время. Благодаря использованию этих волновых функций различных частиц, у ученых-физиков впервые появилась возможность сфотографировать внутреннюю структуру атома водорода, что может подарить новый виток в понимании квантового мира и устройства всей существующей во Вселенной материи.

У физиков есть возможность рассчитать теоретический вид волновой функции каждой из субатомных частиц, но вот измерить эту функцию на практике кажется невозможным из-за стопроцентного нарушения этой функции в процессе измерения. Единственным выходом из этой ситуации является проведение огромного количества одинаковых измерений на большом количестве атомов одного и того же вещества, которые помещены в одинаковые условия. Полученные в каждом отдельном эксперименте данные можно будет соединить и в итоге у ученых будет достоверная характеристика искомой волновой функции отдельной субатомной частицы.

Учеными из лаборатории AMOLF, которая работает под патронатом нидерландского Фонда фундаментальных исследований материи, в городе Амстердам, был продемонстрирован совершенно новый неразрушающий метод измерения волновых функций субатомных частиц. В основе их работы находятся предположения, которые высказали еще в 1981 году три российских ученых-физика, а также более поздние исследования, благодаря которым и возможна реализация теории на практике.

По заявлению Анеты Стодолной, руководителя научной группы, они невероятно довольны полученными результатами. И несмотря на то, что на данный момент эти знания касаются фундаментальной физики, в будущем они могут существенно повлиять на развитие технологий и науки в целом.