Это фотография отдельного атома, видимого невооруженным глазом.

Хотите увидеть атомы? Это изображение одного атома, полностью видимое невооруженным глазом.

• Атомы настолько малы, что их практически невозможно увидеть без микроскопа.
• Но теперь на отмеченной наградами фотографии атома показана отдельная частица в электрическом поле — и вы можете увидеть ее невооруженным глазом, если присмотритесь повнимательнее.
• Это атом стронция, имеющий 38 протонов; Диаметр атома стронция составляет несколько миллионных долей миллиметра.

Вся обычная материя во Вселенной состоит из крошечных строительных блоков, слишком малых, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Но мы, люди, не позволим физическим ограничениям наших глаз помешать нам смотреть на то, что мы хотим видеть, не так ли?

Прорыв в области атомной визуализации имеет значение и применение в физике и технике, предоставляя нам удивительную возможность изучать атомную структуру с высоким разрешением и в трех измерениях. Мы можем использовать это во всем: от материаловедения до квантовой связи.

По определению, атом — это фундаментальная единица материи, содержащая центральное ядро, окруженное облаком отрицательно заряженных электронов. Атомы действительно малы, их диаметр составляет всего несколько десятых долей нанометра. На самом деле они настолько малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом, даже с помощью самых современных микроскопов.

Однако недавно опубликованное изображение демонстрирует форму атома, плавающего в электрическом поле, и он достаточно «большой», чтобы быть видимым невооруженным глазом без необходимости использования какого-либо микроскопа.

Эта невероятная фотография принадлежит фотографу Дэвиду Надлингеру и называется «Одиночный атом в ионной ловушке» . На этом снимке, который также стал победителем конкурса научной фотографии Совета по исследованиям в области инженерии и физических наук Великобритании, изображена форма одного атома стронция, погруженного в сильное электрическое поле и облучае��ого лазерным лучом, в результате чего атом начинает излучать свет.

Хотя единственный атом стронция на этой фотографии виден невооруженным глазом, вам определенно придется напрячь зрение и внимательно присмотреться, чтобы его увидеть. В частности, если вы внимательно посмотрите на центр фотографии, вы увидите крошечную, тусклую голубую точку. Это атом стронция, освещенный сине-фиолетовым лазером.

Стронций был выбран в качестве «главного героя» фотографии из-за атомного размера этого щелочноземельного металла. Атомный номер стронция составляет 38 протонов, а диаметр атома стронция составляет несколько миллионных долей миллиметра. Обычно этот размер слишком мал, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом, но ученые применили хитрый трюк, чтобы атомы казались намного ярче.

Соответственно, атом стронция на фотографии был подвергнут воздействию мощного лазера, в результате чего электроны, вращающиеся вокруг атома, приобрели энергию. Эти заряженные электроны излучают яркий свет. Когда достигается достаточная энергия, электроны излучают свет, достаточно сильный, чтобы обычная камера могла запечатлеть изображение атома.

Однако это не означает, что вы сможете полностью увидеть атомы невооруженным глазом. Представленное выше изображение представляет собой фотографию, сделанную с длительной выдержкой, а это означает, что в действительности интенсивный свет, излучаемый электронами атома стронция, все еще слишком слаб для восприятия человеческим глазом. Вместо этого вам нужно использовать функцию длительной выдержки вашей камеры, чтобы «собрать» достаточно света, испускаемого атомами, и запечатлеть его на фотографии.