Η πρώτη φωτογραφία της σκιάς ενός ατόμου

Στο γράφημα, στο δεξί άκρο του κυλίνδρου, φαίνεται η φωτογραφία της σκιάς του ατόμου (Πηγή: Griffith University)

Η πρώτη φωτογραφία της σκιάς ενός ατόμου είναι το αποτέλεσμα της ερευνητικής προσπάθειας, διάρκειας άνω των πέντε ετών, της επιστημονικής ομάδας του καθηγητή Dave Kielpinski στο Κέντρο Κβαντικής Δυναμικής του Πανεπιστημίου Griffith στο Brisbane της Αυστραλίας. Η έρευνα δημοσιεύτηκε αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό Nature Comminucations.

«Στόχος μας ήταν να διερευνήσουμε πόσα άτομα (το ελάχιστο) απαιτούνται για να δημιουργήσουμε μια σκιά και τελικά αποδείξαμε ότι αρκεί απλώς μόνο ένα άτομο» δήλωσε ο καθηγητής Kielpinski.

Η καταγραφή έγινε με μικροσκόπιο υψηλής ανάλυσης, ικανό να δημιουργήσει μια σκιά τόσο σκοτεινή ώστε να μπορεί να ανιχνευθεί .

Η ερευνητική ομάδα του Kielpinski απομόνωσε ένα  άτομο σε ένα «θάλαμο» και κρατήθηκε αυτό ακίνητο με ένα ηλεκτρικό πεδίο, τόσο χρόνο ώστε να φωτογραφηθεί. Παράλληλα, ιόντα του στοιχείου Υττέρβιο (Yb) – γνωστό για τη χρήση του στην παραγωγή ακτινοβολίας λέιζερ – εκτέθηκαν σε ορισμένη συχνότητα φωτός. Κάτω από το φως αυτό, η σκιά του ατόμου συλλήφθηκε από έναν ανιχνευτή και καταγράφηκε από μια ψηφιακή κάμερα.

«Αν αλλάξουμε τη συχνότητα ακτινοβολίας μόλις κατά ένα δισεκατομμυριοστό τότε η σκιά εξαφανίζεται» δήλωσε ο καθηγητής.

Ο Dr Erik Streed, μέλος της ομάδας, επισήμανε ότι τέτοια πειράματα επιβεβαιώνουν τις γνώσεις μας στην ατομική φυσική και ανοίγουν το δρόμο σε πολλές εφαρμογές.

Είναι πιθανό να φανούν χρήσιμα στους κβαντικούς υπολογιστές.

Επίσης – κάτι που θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί από πολύ σπουδαίο έως επαναστατικό – θα επιτρέπουν την ακριβέστερη ρύθμιση των μικροσκοπίων για την παρατήρηση πολύ μικρών και ευαίσθητων βιολογικών μορίων όπως DNA στο εσωτερικό των κυττάρων. Το πιο σημαντικό εδώ είναι ότι προβλέποντας πόσο ακριβώς φως θα χρειαστεί, θα μπορούμε να παρατηρήσουμε διαδικασίες μέσα στο κύτταρο χωρίς να προκαλέσουμε μεταβολές σε αυτό και κυρίως χωρίς να το βλάψουμε.

Πραγματικά αυτό μπορεί να αλλάξει τον τρόπο σκέψης τον βιολόγων: «λιγοστό φως μπορεί να είναι αρκετό να γίνει όλη η δουλειά.»

ΠΗΓΕΣ:

NATURE COMMUNICATIONS, www.nature.com

SIENCE DAILY, www.sciencedaily.com

ΒΗΜΑ SIENCE, www.tovima.gr