За да разберем как точно атомите се свързват, за да образуват молекули, е необходимо да ги наблюдаваме по време на самия процес. За тази цел обаче физиците трябва буквално да принудят атомите да "паузират" достатъчно дълго, че да могат да заснемат въпросното свързване. Това въобще не е лесно начинание, но един физик от Университета на Отаго успя да постигне точно това.

До този момент най-надеждният начин физиците да разберат по-добре конкретни детайли по отношение на взаимодействието между атомите, е като изчислят корелациите на базата на средни стойности при атоми, охладени до такава степен, че всички те на практика да споделят една-единствена идентичност. Това предоставя наистина интересна информация, но не може да ни предостави конкретни детайли сблъсъците между отделните частици, които води до разпръскването на едни и сливането на други.

Какво биха могли да направят учените? Един от вариантите е да задържат атомите на едно конкретно място (с помощта на своеобразни миниатюрни пинцети) и да регистрират промените, настъпващи по време на срещата. За щастие, подобни пинцети реално съществуват. Те са създадени от специална поляризирана светлина – тези базирани на лазерите форцепси могат да изпълняват ролята на оптични капани за миниатюрни обекти. Разбира се, първо трябва да охладим атомите, за да можем да ги хванем по-лесно, а след това – да ги поставим в празно пространство.

Звучи лесно? Всъщност, трябва да разполагате с правилната технология и да се заредите с изключително много търпение. „Нашият метод включва пленяването и охлаждането на три атома поотделно до температура от около 1-милионна от Келвина с помощта на изключително фокусирани лазерни лъчи във вакуумно пространство с размера на тостер“, пише физикът Микел Ф. Андерсен.

Атомите в конкретния случай са от рубидий. Те са се свързали, за да образуват молекули дирубидий. Само два атома обаче не са достатъчни за тази цел. Нужни са най-малко три.

С помощта на специална камера екипът успява да заснеме момента, в който частиците рубидий се доближават една до друга. Интересното в случая е, че молекулите не се образуват толкова бързо, колкото показват съществуващите модели.

За в бъдеще тази техника би могла да бъде използвана за създаването и контролирането на отделни молекули на конкретни химикали, казват изследователите.

Изследването е публикувано в Physical Review Letters.