Onlarca yıl boyunca eğitimli bir tahmine dayandıktan sonra, bilim adamları nihayet antik galaksilerin iç mekanlarının etrafında gizlice girdiği bilinen zor ama önemli bir molekül olan alüminyum monoklorürün (ALCL) dipol momentini doğruladılar.
Elektrikli bir dipol momenti, polaritenin bir ölçüsüdür – kaynama noktası veya çözünürlüğü gibi herhangi bir sistemin birçok fiziksel özelliği için önemli bir belirleyici. Önemi göz önüne alındığında, yeni sonuç, geçen ay yayınlandı Fiziksel İnceleme Akuantum bilgi işlemden astrofiziklere kadar çok çeşitli alanlarda uygulamalar için heyecan verici fırsatlar sunar.
Özümüzde hepimiz moleküllerden oluşuyoruz. Yaptığımız her şey – bir fincan kahve alıyor ister yudum aldıktan sonra kahve içiyor olsun – moleküler etkileşimler açısından açıklanabilir. Bu, bilim adamları ve bir dizi nedenden dolayı açık bir ilgi çekicidir. Birincisi, farklı moleküllerin birbirleriyle veya çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğini bilmek, fizikçilerin farklı parçacıkları nasıl çalıştırmaya nasıl çalıştıklarına benzer şekilde, ilgili özellikleri hakkında çok şey ortaya çıkarabilir. Büyük Parçacık Karıştırıcıları.
Ancak başka bir neden, etkileşimin kendisinin – bu durumda dipol anı – bilim adamlarının tamamen farklı sistemleri beklenmedik şekillerde anladıklarıdır. California Üniversitesi (UC), Riverside ve Paper ortak yazarı bir fizikçi olan Boerge Hemmerling, “Kimyada dipol anları bağ davranışından çözücü etkileşimlerine kadar her şeyi etkiler” dedi. ifade. “Biyolojide sudaki hidrojen bağı gibi fenomenleri etkiler. Fizik ve astronomide, dipol momentleri, örneğin, aralarında kuantum bir dolaşıklık yaratmak amacıyla komşu moleküllerin etkileşimini sağlamak için kullanılabilir.”
Özellikle ALCL’nin dipol momenti, UC Riverside’da bir astrofizikçi olan ve aynı açıklamada çalışma ortak yazarı Stephen Kane’nin çok çeşitli uygulamalarda umut vaat ettiğini gösterdi. Kane, “Doğru dipol second verileri, Starlight’ta moleküler imzaları nasıl yorumladığımızı geliştiriyor” dedi. “ALCL ölçümleri ile ortaya çıktığı gibi, yıldızlarda alüminyumun klora oranı, yıldız nükleosentezi ve bu göksel cisimlerin malzeme geçmişine kritik ipuçları sağlar.”
Deney için Hemmerling ve ekibi, yedi yıldan fazla bir süredir geliştirdikleri özelleştirilmiş bir lazer vakum sistemi inşa ederek yüksek hassasiyetli spektroskopi yapmalarını sağladı. Kimyasal temellerini ve davranışını daha iyi anlamak için molekülü ayırarak, kurulumun içindeki bir boşlukta Alcl ışınları ürettiler. Sonunda, ALCL’nin dipol momenti için 1.68 Debye (dipol momentlerini ölçme ünitesi) değerine geldiler.
Böyle bir temel sayının kilitlenmesi yaklaşık bir asır sürmesi garip görünebilir, ancak tahminin gerçekten yakın olduğu ortaya çıktı. 1956’da kimyager David R. Lide Hemmerling’in sonucundan sadece 0.18 Debye uzakta olan 1.5 Debye’de Alcl’in dipol momentini tahmin etti. Yakınlık, mevcut teorik modellerin geçerliliğini gösterirken, aynı zamanda doğruluğun nasıl daha da iyileştirilebileceğine dair bazı ipuçları sunuyor, Hemmerling de aynı açıklamada.
Hemmerling, “Uzak yıldızlar anlayışımızı geliştirmekten yeni nesil kuantum bilgisayarları sağlamaya kadar, ALCL’nin elektrikli dipol anının kesin ölçümü, gelecekteki keşiflerin kilidini açmak için temel bir adımdır” dedi.
