Органика на языке волн

06 апреля 2011 года, 19:32
Органика на языке волн

Учёным из Венского университета в Австрии, Института им. Макса Планка и технологического института Карлсруэ в Германии и швейцарского Базельского университета совместно с американскими коллегами из частной исследовательской компании DuPont de Nemours & Co впервые удалось экспериментально показать волновую природу крупных органических молекул. Статья интернационального коллектива вышла вчера в онлайн-журнале Nature Communications.

Согласно принципу корпускулярно-волнового дуализма, сформулированному в 1923 году французским физиком Луи де Бройлем, мельчайшие частицы материи, например, электроны, протоны или нейтроны, могут вести себя одновременно как частица и как волна. Развивая эту смелую идею, физики пришли к выводу, что и составленные из этих элементарных частиц атомы и молекулы могут проявлять аналогичные «способности». Сегодня корпускулярно-волновой дуализм является одним из столпов квантовой физики. Подтвердить его можно, в том числе, благодаря квантовой интерференции – явлению, при котором отдельные частицы, например, фотоны, могут пересекать собственную траекторию и интерферировать (то есть колебаться с постоянной разностью фаз, усиливая или ослабляя друг друга) с направлением собственного пути. Подобным образом может вести себя только волна.

Достижение немецко-австрийско-швейцарско-американского коллектива как раз и состоит в том, что они смогли заставить колебаться подобным образом крупные органические молекулы, состоящие из 400 и более атомов, и зафиксировали этот процесс с помощью специального прибора – интерферометра. До белков учёные пока не добрались, однако им удалось «перевести на волновой язык» другие сложные органические соединения – гетероциклы, такие как тетрафенилпорфирин. Отметим, что на основе ближайших родственников этого вещества – порфиринов – биохимики уже создали множество полезнейших веществ, лежащих в основе, например, ряда лекарств, а также жидкокристаллических мониторов. «Вокруг света» также недавно писал о том, как флуоресценция порфиринов в луче лазера позволяет медикам диагностировать туберкулез.

Таким образом учёным впервые удалось пролить свет на одно из самых труднонаблюдаемых свойств органического вещества. Это открытие пока имеет скорее теоретическое значение – но, как показывает вся история науки, самые отвлечённые теории неизменно находят своё, подчас неожиданное, применение в практике.

Просмотров: 2100
Все лента новостей