Kifigyelték az elektronok alagúteffektusát

Krausz Ferenc professzor irányításával egy Münchenben dolgozó német- osztrák-magyar kutatócsoportnak először sikerült működés közben megfigyelnie a kvantumfizika egyik legkülönösebb jelenségét, az úgynevezett "alagúteffektust".

Az elektronok fizikai akadályok esetében úgy közlekednek, mintha alagútban haladnának, miközben semmilyen alagút nincs ott. Ez a kvantummechanika egyik meghökkentő jelensége. A Der Spiegel jelentése szerint müncheni tudósok igen rövid lézerimpulzusokkal "bírták rá" az elektronokat az "alagutazásra". Az egész jelenség a másodperc billiomod részéig (attoszekundumig) tartott. A kutatók szerint kísérletük mérföldkő annak megértéséhez, hogy miként mozognak az elektronok az atomokban és a molekulákban. A munka jelentőségét az adja, hogy az atomokban, molekulákban és a szilárd testekben zajló folyamatokat az elektronok mozgása határozza meg. A mikroszkopikus elektronmozgások közvetlen vizsgálatát, illetve befolyásolását a kutatók által kifejlesztett attoszekundumos méréstechnika tette elsőként lehetővé.

Krausz Ferencnek, a müncheni egyetem Max-Planck Kvantumoptikai Intézete professzorának, a budapesti Műegyetem díszdoktorának már eddig is kiemelkedő szerepe volt az úgynevezett ultragyors fényimpulzusok, különösen az alig néhány attoszekundumos impulzusok kifejlesztésében. 2002-ben, még a bécsi műegyetem professzoraként hozott létre attoszekundum időtartamú lézerimpulzusokat. Ezt az eredményt akkor az év egyik legfontosabb természettudományi eredményeként értékelték. Az attoszekundumnyi felvillanásokkal Krausz Ferenc tudta elsőként közvetlenül megfigyelni az atomon belüli elektronmozgásokat - idézte a német lapot az MTI. A Münchenben dolgozó professzor lapunknak nyilatkozva a lehetséges gyakorlati alkalmazásokra hívta fel a figyelmet.

Azt tudjuk, hogy az elektronok atomokon belüli mozgása látható, ultraibolya, illetve röntgenfény-kibocsátással jár. Amennyiben röntgensugarak kisugárzására képes röntgenlézert szeretnénk létrehozni, ahhoz elengedhetetlen az elektronok atomokon belüli mozgásának jobb megértése. A röntgenlézer kifejlesztése új fejezetet nyithat a rákbetegségek korai diagnosztizálásában, és ezen keresztül a gyógyításában. A mai gyógyászatban használatos, hagyományos röntgenforrásokon alapuló berendezések ugyanis csak előrehaladott állapotban lévő daganatokat képesek nagy megbízhatósággal előre jelezni. Emiatt a diagnosztizálás időpontjában a rákos sejtek szervezetben való szétszóródása meglehetősen valószínű. Ha sikerülne a daganatokat sokkal korábbi stádiumban, milliméteres méretben megbízhatóan felismerni, az áttét valószínűsége óriási mértékben csökkenthető lenne. Ez évente sok millió emberéletet menthetne meg.

Egy másik alkalmazási lehetőségként említi Krausz professzor, hogy az elektronok mozgatásával elérhetjük bizonyos atomok közötti kötések felszakadását, más atomok között pedig újak létrejöttét. Ennek következtében például a szervezetünket alkotó molekulák szerkezete is megváltozhat, ami életfontosságú molekulák funkciójának módosulását jelentheti. A funkció megváltozása betegségek kialakulásához vezethet. Amennyiben ezeknek az okoknak a mélyére akarunk járni, elengedhetetlen az elektronok mozgásának jobb megértése.

Az elektronok mozgásán alapul a modern elektronikus eszközök működése is. Ezen a területen általános cél, hogy az eszközök egyre kisebbek és egyre gyorsabbak legyenek. A félvezető csipekben folyó elektromos áram sokkal gyorsabb kapcsolása ismét csak az elektronok parányi, nanométer méretű csatornákban történő mozgásának jobb megértését, kontrollját feltételezi. A lehetőségek gyakorlatba ültetése az elkövetkező évek feladata.

ITT MEGOSZTHATOD:

Heti top cikkek

szemproblémák
Apró pöttyöket vagy úszó szálakat látsz a szemed előtt? Ez állhat a háttérben
elhízás
Fogyasztószerek Magyarországon: ez az 5 gyógyszer érhető el ma az elhízás ellen – Mutatjuk, mit tudnak
fahéj
Ez a kedvelt ízesítő többet árthat, mint használ
hasnyálmirigy
Ebből tudhatod, hogy a hasnyálmirigyed már nem sokáig bírja
gluténmentes étrend
Így hat a külsődre, ha többé nem fogyasztasz glutént – Már néhány nap után is láthatod a különbséget
Orvosmeteorológia
Fronthatás: Nincs front
Maximum: +18 °C
Minimum: +3 °C

Túlnyomóan derült lesz az ég, inkább csak a Dunántúlon képződnek gomolyok. A Nyugat-Dunántúlon lehet belőlük több, ott délután nem kizárt egy-egy zápor kialakulása sem. A déli, délkeleti szelet a Dél-Alföldön és az Észak-Dunántúlon erős, néhol viharos lökések kísérik. A legmagasabb nappali hőmérséklet 15 és 20 fok között valószínű. Az úgynevezett biometeorológiai helyzet kedvezőnek mondható: a napos, enyhe idő javíthatja a közérzetet és a hangulatot.

Partnerünk a

Töltsd ki kvízünket!

kvíz
Felismered az állatokat a szemük alapján? Teszteld tudásodat! Szereted az állatokat, szívesen tanulsz róluk, és akár néhány információból is rájössz, melyikről van szó? Remek! De vajon kizárólag a szemük alapján is felismernéd őket? Most próbára teheted magadat!
kvíz
Kvíz: vírus vagy baktérium? – Melyikre igazak az állítások? Teszteld a tudásod! A vírusok és baktériumok egyaránt okozhatnak fertőzéseket, mégis sok szempontból különböznek egymástól. Ismered a fő eltéréseket e kórokozók között? Teszteld tudásod kvízünkben!