信じられないほど:単一原子のポートレートが人気の写真賞を受賞

誰もが知っていることの 1 つは、原子が非常に小さいということですよね?原子について誰もが学ぶもう 1 つのことは、原子はすべての化学元素の最も基本的な形態を表し、物質の基本単位で構成されているということです。これらの粒子は、 からまで、私たちのとその上に存在するすべてのもの(私たちの体を構成する細胞を含む)を含む、に存在するすべてのものを構成しています。

そして、あなたは原子を一つ見たことがありますか?私たちは皆、通常、陽子と中性子からなる原子核を表す球の形をしており、他の小さな球である電子に囲まれたこれらの粒子のイラストを見たことがあるでしょう?では、実際の原子を写した写真はどうでしょうか。見たことがありますか?オックスフォード大学のデビッド・ナドリンガーという名前の科学者が、単一の原子を描写するという偉業を達成し、その偉業によりで開催された権威ある優勝したからです。

偉業

ナドリンガーは量子コンピューティングの研究に専念する科学者で、原子の肖像画は彼の実験中に撮影されました。具体的には、以下の画像は、イオン トラップとして知られる装置に「トラップされた」ストロンチウム原子を示しています。真ん中の粒子を識別するには少し目を凝らす必要があるかもしれませんが、信じられないほど、粒子はそこにあります。

イメージとしては、原子は約 2 ミリメートル離れた 2 本の針の先端の間にあります。ナドリンガー氏が使用する装置がどのように機能するか興味がある方のために説明すると、イオン トラップは真空チャンバーで構成されており、原子の周囲に配置された金属電極によって放出される電場のおかげで粒子は浮遊したままになります。詳細については、以下の画像を参照してください。

粒子を視覚化しやすくするために、青紫レーザーを使用して原子を照射し、ナドリンガー氏が三脚に取り付け、長時間露光で原子によって反射された光の粒子を捉えるようにプログラムされた従来のカメラを使用して写真を記録した。この反射光は原子そのものよりも数百倍大きいが、それでも実験の結果、研究者はストロンチウム原子を表す小さくて明るい青みがかった点の写真を取得するという前例のない偉業を達成した。

記事の冒頭で述べたように、この画像は工学物理科学研究評議会(EPSRC) が主催する権威ある写真コンテストで優勝したもので、以下のコンテストに参加した他の画像もチェックできます。 :