Получен атом макроскопических масштабов

Нильс Бор предложил в 1913 г. первую теоретическую модель атома водорода, согласно которой электрон движется лишь на разрешенных орбитах вокруг атомного ядра. По аналогии с движением планет вокруг Солнца модель получила название планетарной, и до сих пор изображение с ядром и орбитами электронов вокруг него остается символом атомной науки и техники, хотя сейчас для описания движения электронов привлекаются в основном понятия квантовой механики, в частности, волновой функции.

Модель Бора оказалась очень плодотворной для физики, она смогла объяснить химические и оптические свойства атомов. Нильс Бор получил в 1922 г. Нобелевскую премию за создание планетарной модели. Казалось бы, сейчас уже нет необходимости возвращаться к этой модели, поскольку уже созданы методы расчета квантовомеханического состояния электронов в атомах и молекулах. Однако исследователи из университета Райса в Хьюстоне (США) решили продемонстрировать, что подход Бора не только имеет право на существование, но и дает возможность наблюдать атомы в макроскопическом масштабе. Их статья опубликована в последнем номере журнала Physical Review Letters.

Барри Даннинг (Barry Dunning) и его коллеги использовали предсказанную Бором возможность для электрона перемещаться с одной разрешенной орбиты на другую при поглощении энергии. Они облучали атом калия серией ультракоротких импульсов лазерного излучения и добились в итоге высоковозбужденного (близкого к состоянию ионизации) атома, размеры которого достигали 1 мм.

Проф. Даннинг заявил, что из эксперимента однозначно следует вывод о том, что электроны в этом случае находятся на локализованных орбитах и ведут себя как классические частицы. Работа американских физиков, таким образом еще раз подтвердила двойственную природу микрочастиц и справедливость принципа соответствия Бора, сформулированный им в 1923 г. Согласно этому принципу, поведение квантовомеханической системы стремится к классической физике в пределе больших квантовых чисел.