Открыта новая система атомов для измерения времени с точностью до немыслимого
Великое творение Дмитрия Ивановича Менделеева — Периодическая таблица химических элементов — уже более 150 лет служит фундаментальной картой для химиков всего мира. Она упорядочивает элементы по числу протонов в ядре и предсказывает их химическое поведение с удивительной точностью. Но что, если взглянуть на мир атомов под другим углом? Что, если сосредоточиться не на нейтральных атомах, а на их «заряженных» версиях — ионах, потерявших значительную часть своих электронов? Именно такой подход применила группа физиков из Института ядерной физики Общества Макса Планка, и их работа обещает революцию в одной из самых точных областей науки — измерении времени.
Ионы вместо элементов: Новый взгляд на привычную таблицу
Классическая таблица Менделеева группирует элементы по свойствам, которые во многом определяются внешними, валентными электронами. Это идеально для предсказания химических реакций. Но физики, работающие с высокоэнергетическими процессами — будь то создание плазмы, разработка рентгеновских лазеров или проверка фундаментальных законов Вселенной — часто имеют дело с атомами, лишенными не одного-двух, а десятков электронов. Такие «раздетые» атомы называют высокозарядными ионами.
В чем особенность? Когда атом теряет электроны, его свойства кардинально меняются. Более того, ион, скажем, железа, потерявший 15 электронов, может иметь такую же электронную конфигурацию (то есть такое же количество и расположение оставшихся электронов), как ион, например, криптона, потерявший 25 электронов. С точки зрения оставшейся электронной оболочки, они становятся «похожими», хотя и принадлежат разным химическим элементам.
Именно эту «похожесть» положили в основу своей альтернативной таблицы Чунхай Люй и его коллеги. Вместо того чтобы сортировать по числу протонов (как у Менделеева), они сгруппировали ионы по числу оставшихся электронов и их конфигурации. В их таблице строки соответствуют электронным оболочкам, а столбцы — подоболочкам. Каждая ячейка теперь содержит не один элемент, а целое семейство ионов разных элементов, но с одинаковым электронным «устройством».
Зачем понадобилась такая перестановка? Оказывается, она стала ключом к систематическому поиску очень специфических квантовых явлений.
«Запретный плод» квантового мира: Стабильность в маловероятном
Атомы и ионы живут по законам квантовой механики. Электроны в них могут перескакивать с одного энергетического уровня (оболочки или подоболочки) на другой, поглощая или излучая при этом строго определенные порции энергии (фотоны). Большинство таких переходов происходят очень быстро и легко — их называют «разрешенными».
Однако существуют и другие переходы — такие, которые квантовые правила почти…
Подробнее https://7ooo.ru/group/2025/05/04/638-perezagruzka-tablicy-mendeleeva-otkryta-novaya-sistema-atomov-dlya-izmereniya-vremeni-s-tochnostyu-do-nemyslimogo-grss-402964927.html
Присоединяйтесь — мы покажем вам много интересного
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Нет комментариев