Verdens minste skygge

Australske forskere har klart å fotografere skyggen av et enkelt atom.

Her er skyggen av ytterbium-atomet. (Foto: Griffith University)
Her er skyggen av ytterbium-atomet. (Foto: Griffith University)

Trodde du den nye makrolinsa di var raff, blir du kanskje en smule skuffa når du hører om utstyret til forskerne ved Griffith University i Brisbane.

De har nå klart å ta bilde av skyggen til et atom.

- Vi ville undersøke hvor mange atomer som skulle til for å kaste en skygge og vi beviste at det bare trengs ett, sier professor Dave Kielpinski i en pressemelding.

- Vi har nådd den ekstreme grensa for mikroskopi.

Men så har da også teamet hans jobba med saken i de siste fem åra. Det å fotografere en atomskygge er nemlig enklere sagt enn gjort.

Vanskelig

For det første krever oppgaven at forskerne besitter et mikroskop med vanvittig høy oppløsning. Ifølge pressemeldinga fra Griffith University finnes det faktisk ikke maken til utstyr i hele verden.

For det andre må man holde det ørlille atomet stille lenge nok til å knipse et bilde. Men også dette lot seg altså gjøre, ved å isolere et atom av stoffet ytterbium i et kammer hvor fnugget ble holdt på plass av elektriske krefter.

For det tredje må man treffe atomet med lys med en helt bestemt frekvens. Bare ørsmå endringer i frekvensen får skyggen til å fordufte.

Atomet ble holdt fast av elektriske felter, slik at forsknerne fikk knipset bildet av skyggen dets. (Foto: (Illustrasjon: Griffith University))
Atomet ble holdt fast av elektriske felter, slik at forsknerne fikk knipset bildet av skyggen dets. (Foto: (Illustrasjon: Griffith University))

Men da forskerne endelig lyktes i å lage nøyaktig de riktige forholdene, kastet altså atomet en skygge som kunne fotograferes.

Fordi de kan

Og hva denne forskningen egentlig kan brukes til?

Mnjaaa.

- Slike eksperimenter bekrefter vår forståelse av atomfysikk og kan bli nyttig for kvantedatamaskiner, sier Kielpinski i pressemeldinga.

Dessuten kan teknikken kanskje brukes til å stille inn mikroskoper som trenger optimal kontrast for å vise veldig små biologiske prøver, for eksempel av DNA-strenger. Men foreløpig er nok det egentlige svaret på spørsmålet over som følger:

Forskningen kan brukes til å vise at det går an å ta bilder av skyggen til et atom.

Referanse:

E. W. Streed, A. Jechow, B. G. Norton & D. Kielpinski, Absorption imaging of a single atom, Nature Communications 3, artikkel nr. 933.

Powered by Labrador CMS