Max Planck Fisika Nuklearreko Institutuko ikertzaileek arrakastaz neurtu dute aldaketa infinitesimal txikia. masa atomo indibidualak barneko elektroien jauzi kuantikoak jarraituz, Heidelberg-eko Institutuko Pentatrap oreka atomiko ultrazehatza erabiliz.
Mekanika klasikoan, 'masa"Aldatzen ez den edozein objekturen propietate fisiko garrantzitsu bat da - pisua "grabitatearen azelerazioa"ren arabera aldatzen da, baina masa konstante izaten jarraitzen du. Masaren konstantziaren nozio hori oinarrizko premisa da Newtongo mekanikan, ordea, mundu kuantikoan ez.
Einsteinen erlatibitatearen teoriak masa-energia baliokidetasunaren nozioa eman zuen eta horrek funtsean inplikatzen zuen objektu baten masa ez zela beti konstante egon behar; energia (kopuru baliokide batean) bihur daiteke eta alderantziz. Masaren arteko erlazio edo trukagarritasun hori eta energia elkarren barnean zientziaren pentsamendu zentralaren bat da eta E=mc ekuazio ospetsuak ematen du2 Einsteinen erlatibitatearen teoria bereziaren eratorri gisa non E energia den, m masa eta c argiaren abiadura hutsean den.
Ekuazio hau E=mc2 nonahi dago jokoan, baina nabarmen behatzen da, adibidez, urtean atomikoa fisio nuklearraren eta fusio nuklearraren erreakzioetan masa galera partzialak energia kopuru handia sortzen duen erreaktoreak.
Mundu azpi-atomikoan, elektroi batek batetik 'era' edo 'tik' jauzi egiten duenean orbital beste bati, bi maila kuantikoen arteko 'energia-maila tartearen' baliokide den energia kantitate bat xurgatu edo askatzen da. Beraz, masa-energia baliokidetasunaren formularen ildotik, an-en masa atom energia xurgatzen duenean handitu egin behar da eta, alderantziz, energia askatzen duenean gutxitu. Baina atomo baten masa-aldaketa atomoaren barruko elektroien trantsizio kuantikoen ondorioz oso txikia izango litzateke neurtzeko; orain arte posible izan ez den zerbait. Baina jada ez!
Max Planck Fisika Nuklearreko Institutuko ikertzaileek arrakastaz neurtu dute lehen aldiz atomo indibidualen masaren aldaketa infinitesimal txiki hori, ziurrenik doitasun fisikako punturik altuena.
Hori lortzeko, Max Planck Institutuko ikertzaileek Heidelbergeko Institutuko Pentatrap balantze atomiko ultrazehatza erabili dute. PENTATRAP "Doitasun handiko Penning-trap masa-espektrometroa" esan nahi du, atomo baten masaren aldaketa infinitesimal txikiak neur ditzakeen balantza, elektroien jauzi kuantikoen ondoren.
PENTATRAPek, beraz, atomoen barruan egoera elektroniko metaegonkorrak detektatzen ditu.
Txostenak egoera elektroniko metaegonkor baten behaketa deskribatzen du, lurreko eta kitzikaturiko egoeraren arteko masa-diferentzia neurtuz.
***
References:
1. Max-Planck-Gesellschaft 2020. Erredakzioa - Pentatrap-ek egoera kuantikoen arteko masa desberdintasunak neurtzen ditu. 07ko maiatzaren 07an argitaratua. Sarean eskuragarri https://www.mpg.de/14793234/pentatrap-quantum-state-mass?c=2249 07ko maiatzaren 2020an sartuta.
2. Schüssler, RX, Bekker, H., Braß, M. et al. Egoera elektroniko metaegonkorrak detektatzea Penning-en tranpa-masa-espektrometriaren bidez. Natura 581, 42–46 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2221-0
3. JabberWok ingelesezko Q52, 2007. Bohr atomo eredua. [irudia sarean] Hemen eskuragarri https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bohr_atom_model.svg Sarbidea 08 Maiatzaren 2020.
***
