อารมณ์เสียมากกว่าอะไร? คุณไม่ได้ไร้สาระ: อะตอมบางชนิดอาจก่อให้เกิดพันธะที่แท้จริงด้วย "ไม่มีอะไร"
ในขณะที่พันธะเคมีทั่วไปต้องใช้สองหน่วยงาน แต่มีอะตอมชนิดหนึ่งที่อาจจะผูกพันกับอะตอม "ผี" หรือสิ่งที่ไม่มีอยู่ได้ตามรายงานใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันที่ 12 ก.ย. ในวารสาร Physical Review Letters
เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราโคจรรอบดวงอาทิตย์อิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสของอะตอม ยิ่งวงโคจรของพวกมันอยู่ไกลออกไปพลังงานของอิเล็กตรอนก็จะยิ่งสูงขึ้น แต่ด้วยการเพิ่มพลังงานอิเล็กตรอนสามารถกระโดดไปมาในวงโคจรได้และบางครั้งก็ไปไกล
อะตอมของ Rydberg มีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวที่พุ่งไปยังวงโคจรที่ห่างไกลออกไปจากนิวเคลียส "โดยทั่วไปอะตอมใด ๆ ในตารางธาตุอาจกลายเป็นอะตอมของ Rydberg" Chris Greene ผู้เขียนอาวุโสศาสตราจารย์ฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่มีชื่อเสียงของมหาวิทยาลัย Purdue กล่าวกับ Live Science สิ่งที่จำเป็นคือการส่องแสงเลเซอร์ไปที่อะตอมทำให้อิเล็กตรอนมีพลังงาน
อะตอม Rydberg "ผิดปกติจากมุมมองทางเคมี" กรีนกล่าว นั่นเป็นเพราะอิเล็กตรอนที่ตื่นเต้นซึ่งกระโดดไกลจากนิวเคลียสของอะตอมสามารถชนกับอิเล็กตรอนในอะตอมสถานะพื้นดินใกล้เคียง - หรือที่อิเล็กตรอนทั้งหมดอยู่ในสถานะพลังงานต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ละครั้งที่มันชนกันมันจะดึงดูดอะตอมของพื้นดินทีละนิดในที่สุดก็ติดกับมันในสิ่งที่เรียกว่าพันธะ trilobite
“ ปฏิกิริยาเล็ก ๆ นี้กับอะตอมที่อยู่ไกลออกไป” สามารถโต้ตอบกับอะตอมของ Rydberg ซึ่งโมเลกุลที่เกิดขึ้นนั้นดูเหมือนซากฟอสซิลของสัตว์ขาปล้องที่สูญพันธุ์ไปแล้วที่เรียกว่า trilobites Greene กล่าว
โมเลกุลของ Trilobite นั้นถูกคาดการณ์ไว้เป็นครั้งแรกในปี 2000 และสังเกตได้จากการทดลอง 15 ปีต่อมา แต่ตอนนี้กรีนและทีมของเขาคาดการณ์ว่ามีวิธี "ปฎิกิริยา" อะตอมของ Rydberg ในการสร้างความผูกพันกับดีไม่มีอะไร
สิ่งที่พวกเขาต้องทำคือทำรูปปั้นเล็กน้อย
ในการทดลองทางทฤษฎีล้วนๆทีมใช้อัลกอริธึมคอมพิวเตอร์เพื่อหาลำดับของพัลส์ไฟฟ้าและแม่เหล็กที่สามารถนำไปใช้กับอะตอมไฮโดรเจนของ Rydberg สร้างรูปร่างในแบบที่จะก่อพันธะไตรโลไบต์
ในช่วงชีพจรไฟฟ้าแต่ละครั้งอิเล็กตรอนจะโคจรยืดของอะตอมไฮโดรเจนของ Rydberg และในช่วงชีพจรแม่เหล็กแต่ละครั้งมันสามารถบิดเล็กน้อยได้กรีนกล่าว
“ ค่อนข้างน่าแปลกใจในระยะกลางก่อนที่ชีพจรสุดท้ายจะถูกนำไปใช้กับอะตอมสถานะของอิเลคตรอนพันธะนั้นไม่ได้ดูคล้ายกับไตรโลไบต์มากนัก” กรีนกล่าว "มันมีจุดโฟกัสที่คมชัดเมื่ออยู่ในสถานะที่ต้องการเมื่อสิ้นสุดการเต้นของชีพจรครั้งสุดท้ายเท่านั้น"
การคำนวณของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าเหมือนแมงมุมที่ยิงเว็บเข้าไปในพื้นที่ว่างมันเป็นไปได้ที่อะตอมของ Rydberg จะสร้างพันธะ trilobite ด้วยอะตอมของ "ผี"
“ อิเล็กตรอนทำตัวเหมือนถูกพันธะกับอะตอม แต่ไม่มีอะตอมที่จะเกาะติด” กรีนกล่าว และกำลังทำเช่นนั้นในทิศทางที่มากซึ่งหมายความว่ามันชี้ไปที่จุดที่เกือบแน่นอนในอวกาศที่มันจะถูกผูกมัดกับอะตอมสถานะพื้นดิน พวกเขาพบกับความผูกพันนี้กับสิ่งใดควรอยู่อย่างน้อย 200 microseconds
“ เราค่อนข้างมั่นใจ” ว่านี่จะเป็นจริงถ้าพวกเขาลองใช้การทดลองกรีนกล่าว แต่เพื่อให้เป็นจริงทดลองนักวิจัยจะต้องคิดวิธีการประสานจังหวะและบล็อกเขตข้อมูลภายนอกซึ่งอาจเป็นอุปสรรคใหญ่ที่ชัดเจนตามสมาคมกายภาพอเมริกัน
กรีนหวังที่จะคิดออกว่ามีวิธีอื่นในการ "หลอก" อิเล็กตรอนในการสร้างพันธะที่ไม่มีอะไรเช่นโดยการใช้ไมโครเวฟหรือพัลส์เลเซอร์อย่างรวดเร็ว เขาสงสัยว่าอะตอมเหล่านี้จะไม่สามารถทำงานได้อย่างแน่นอนหากถูกกระตุ้นให้ทำปฏิกิริยาเคมี
