Objavljena najdetaljnija slika atoma - prevazišla i onu iz Ginisa FOTO

 

Naučnici su objavili do sada najdetaljniju sliku, odnosno u najvećoj rezoluciji, pojedinačnog atoma i time oborili rekord iz 2018. godine.

 

IZVOR: INDEX.HR PETAK, 4.06.2021. | 11:10

 

Pogledati sliku:

https://www.b92.net/zivot/nauka.php?yyyy=2021&mm=06&dd=04&nav_id=1869183

 

 

Dejvid Muler sa Univerziteta Kornel u Njujorku i njegove kolege napravili su ovu neverovatnu fotografiju koristeći se ptihografijom, računarskom metodom mikroskopskog snimanja tokom koje su X-zracima gađali kristal PrScO3, a zatim na osnovu uglova razbacanih elektrona vizualizovali oblike atoma iz kojih su oni raspršeni.

 

Zašto ne možemo da vidimo atom?

 

Kao što se odmah primećuje, ova fotografija se uveliko razlikuje od klasičnog prikaza atoma koji smo viđali u srednjoškolskim udžbenicima. Slika jezgra oko koga se vrte (orbitiraju) elektroni samo je ilustracija onoga što se događa. Naučnici su za sada uspeli da snime atome samo kao "kuglice".

 

Naime, vidljiva svetlost nije dobar alat za gledanje atoma jer je njena talasna dužina mnogo veća od samih atoma. Da bi se oblik mogao jasno videti, on mora biti veći od talasne dužine svetlosti. Dakle, iako atomi mogu odražavati vidljivu svetlost, s obzirom na to da su manji od nje, mi vidimo samo nešto što liči na mutnu tačku. Za precizniju fotografiju malenog atoma potrebni su posebni mikroskopi i posebne tehnike snimanja - poput ptihografije.

 

Prethodnu najdetaljniju fotografiju atoma takođe su objavili naučnici sa Univerziteta Kornel, odnosno Muler i njegove kolege, a ona je ušla u Ginisovu knjigu rekorda kao mikroskopska fotografija najveće rezolucije.

 

Uskoro još oštrija fotografija? "Ključni preokret je bio taj što smo smislili način da razmrsimo to višestruko raspršivanje, što je problem star 80 godina. Dakle, 80 godina nismo imali rešenje za to, a sada smo sa nekoliko vrlo pametnih algoritama, koje su razvili naši kolege, a koji su kasnije modifikovani za raspršivanje elektrona, uspeli da raspetljamo višestruko raspršivanje", kazao je Muler za "New Scientist".

 

"Možemo da postignemo još nešto bolji rezultat ako smanjimo temperaturu uzorka. Kada ohladite uzorak, atomi slabije podrhtavaju", dodao je. Dakle, naučnici bi uskoro mogli da postignu novi rekord korišćenjem materijala od težih atoma, koji slabije podrhtavaju, ili hlađenjem uzorka. Ali čak i pri nultoj temperaturi atomi i dalje imaju kvantne fluktuacije, tako da je pitanje do koje se mere rezolucija može poboljšati. Kvantna fluktuacija je pojava konstantnog stvaranja i nestajanja mikroskopskih parova čestica i antičestica u vakuumu. Parovi čestica i antičestica po nastanku se ubrzo međusobno poništavaju i nestaju, a što je veća energija/masa nastalih parova, to oni brže nestaju.

 

Istraživanje po nazivom Electron Ptychography Achieves Atomic-Resolution Limits Set by Lattice Vibrations objavljeno je u časopisu "Science".

 

 

***

 

Komentar

 

***

 

 

 

Daltona je 1805. postavio hipotezu da se elementi razlikuju po JEDNOJ karakteristici – „atomskoj težini“ - Medeljejev  to realizovao. Tomson je 1897. otkrio elektron, paradigma se menja od "atomske težine" prešli smo na "atomski broj" na nivo substruktura, Radeford, Bor, Hajzemberg...spektri, kvantna fizika... ali tu nije bilo Tesle (sredljoškolska matematika). Tvorci atomske fizike, Tomson i Raderford, su svojim učenicima (Bor, Hajzenberg, Dirak, Bom...) priznali da nisu u stanju da prate njihove nove matematičke metode kvantne mehanike. Raderfordov model atoma ličio je na "perpetuum mobile", pa se Bor 1913. osmelio da izađe iz tog ćorsokaka tako što će uspostaviti analogiju između kretanja elektrona i Njutnovih trajektorija planeta, ali sa suštinskom novinom – Plankovim kvantima (Plank 1900. – energija se emituje u paketima=kvantima). To povezivanje Raderfordovog atoma s Plankovim kvantima bio je dobro trasiran put. Unutrašnjost atoma je nevidljiva, ali, kao što je pokazao Bor, postoji "prozor od obojenog vitražnog stakla" da zavirimo unutar atoma – postoji spektar atoma. Crvena linija govori nam da elektron prelazi iz treće staze u drugu... talasi elektrona nisu talasi elektronske materije onako kao što su okeanski talasi sačinjeni od vode. Kao što je rekao Max Born, elektronski talasi su zapravo talasi verovatnoće...

 

*

Teorija može biti naučna čak ako nema ni mrvice evidentnosti njoj u prilog, a može biti pseudonaučna i onda kada sva moguća evidentnost govori njoj u prilog. Teorija je 'naučna' ukoliko smo spremni da unapred odredimo onaj krucijalni eksperiment koji je može falsifikovati, a pseudonaučna ako toga nema. Istinitost u naukama ne može se dokazati ni pomoću dedukcije/indukcije, ne može se dedukovati ni iz logike ni iz iskustva. "Tačno"/"pogrešno" u prirodnim naukama drugačije je od onog u logici, metafizici i matematici. Nije slučajno to što je fizika, biologija, rođena 20 vekova posle logike i matematike. Ideju da je istina korespondiranje sa činjenicama preneli su metafizičari i na antičku nauku. Filozofi antike koji su, poput sveštenika, želeli da budu posednici apsolutne istine usmerili su filozofiju u smeru nauke o istini . To je pojam istine vezalo za logičke iskaze. Stoga je sud "tačno"/"pogrešno" iz zdravorazumske i logičko/matematičke ravni  doslovno prenesen i u antičke nauke . Međutim baš to prenošenje pojma istine nije bilo plodonosno. Takve nauke, iako u skladu sa zdravorazumskim činjenicama, bile su nisko informativne. Logički i matematički dokazi ne daju nam informacije o svetu, nego samo razvijaju sredstva za njegovo opisivanje - empirijski su isprazne. 

 

Zoran Stokić

5.06.2021.