Химики впервые заморозили время, чтобы увидеть важнейший этап реакции
Logo
Cover

В кажущемся хаосе лазерных лучей американские ученые заставили две ультрахолодные молекулы встретиться и вступить в реакцию. Впервые в истории молекулярной химии им удалось рассмотреть самый важный этап этого процесса.

Пять лет назад химики из лаборатории Гарвардского университета, пионеры ультрахолодной химии, решили обновить оборудование для достижения химической реакции при максимально низкой температуре. И теперь они не только добились задуманного, но и обнаружили, что их новая аппаратура способна на то, чего они не могли предсказать, пишет Phys.org.

При температуре в 500 нанокельвинов — несколько миллионных выше абсолютного нуля — молекулы замедлились до такой степени, что ученые смогли увидеть то, чего до сих пор не видел никто: момент, когда две молекулы встречаются, чтобы сформировать две новых молекулы. По сути, они ухватили самую важную часть химической реакции.

Обычно химические реакции происходят за фемтосекунды. Даже самые совершенные технологии не могут сегодня запечатлеть нечто столь мимолетное. Однако аппаратура гарвардских ученых позволила почти заморозить время. И две молекулы калия рубидия, выбранные из-за своей податливости, замедлились в миллионы раз — в достаточной степени, чтобы можно было рассмотреть, как одна молекула превращается в другую.    

«Скорее всего, в ближайшие пару лет мы будем единственной лабораторией, которая добилась этого», — сказал Ху Мингуан, первый автор опубликованной в Science статьи.

Понимание химических реакций, лежащих в основе буквально всех процессов — дыхания, приготовления и переваривания пищи, получения энергии, действия медицинских препаратов — поможет исследователям создавать новые, не существовавшие прежде сочетания молекул. Число их комбинаций почти бесконечно, как и способы применения: от пищевой промышленности до квантовых компьютеров.

В начале года физики из США сообщили, что им удалось смоделировать раскаленную плазму из центра мертвой звезды. Для этого они взяли плазму, которая приблизительно в 50 раз холоднее температуры открытого космоса.