Американские физики открыли новый подход в экспериментальной физике, демонстрируя возможность визуализации движения электрона в молекуле воды в момент его возбуждения рентгеновским излучением, до начала движения самого атома водорода. Это стало возможным благодаря использованию новейших технологий, которые позволяют наблюдать за процессами на аттосекундном уровне, значительно превосходя ранее доступные методы, ограниченные пикосекундным масштабом. Такие наблюдения обещают прорыв в понимании радиационного воздействия на живые клетки и могут найти применение в медицине и космических исследованиях.
В основе эксперимента лежит идея замедленной съемки, где энергетическое движение электрона фиксируется при "замороженном" состоянии атома, вокруг которого он вращается. Исследование было опубликовано в журнале Science и стало результатом совместной работы специалистов из различных научных учреждений США и Германии, поддержанной Министерством энергетики США.
Линда Янг, старший автор исследования, подчеркнула важность данного достижения для изучения химических реакций под воздействием излучения, что открывает новые возможности для исследования процессов, происходящих на аттосекундном уровне времени.
Реализация эксперимента стала возможной благодаря использованию аттосекундных рентгеновских лазеров на свободных электронах, разработка которых была отмечена Нобелевской премией по физике. В качестве испытуемого образца использовалась обычная жидкая вода. Двойной импульс лазера позволил зафиксировать возбужденное состояние электрона до начала движения атома водорода, что дало возможность увидеть процессы, ранее считавшиеся недоступными для наблюдения.
Авторы исследования подчеркивают, что полученные данные и методы наблюдения открывают новые горизонты для изучения молекулярных и атомных процессов в реальном времени, что будет способствовать развитию науки о материалах, биологии и медицине.
По материалам 3dnews.ru