Các nhà vật lý tại Đại học Oldenburg, Đức vừa tìm ra một cách mới để “bẻ lái” chuyển động của electron bằng ánh sáng. Thay vì dùng một chùm laser đơn lẻ, họ cho hai xung laser cực ngắn, có màu khác nhau, đi từ hai hướng rồi gặp nhau tại cùng một điểm.
Chính nơi hai chùm sáng giao nhau tạo ra điều đặc biệt.
Điện trường của chúng kết hợp thành một cấu trúc có thể dao động theo cả ba chiều trong không gian. Nhờ vậy, nhóm nghiên cứu có thể tác động lên electron theo những hướng mà các thí nghiệm trước đây chưa làm được.
Mỗi xung laser chỉ tồn tại trong vài femtosecond, tức vài phần triệu của một phần tỷ giây. Khoảng thời gian ngắn đến mức gần như không thể hình dung, nhưng đủ để các nhà khoa học “chạm” vào chuyển động của electron ở quy mô cực nhỏ.
Để thử nghiệm, nhóm nghiên cứu sử dụng nguyên tử kali. Khi chiếu trường ánh sáng ba chiều vào các nguyên tử này, họ có thể đưa electron lên mức năng lượng cao hơn rồi giải phóng chúng ra khỏi nguyên tử.
Đáng chú ý, một số trạng thái electron mà nhóm nghiên cứu tạo ra trước đây mới chỉ xuất hiện trong các mô hình lý thuyết.
Theo giáo sư Matthias Wollenhaupt, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, kỹ thuật mới không chỉ giúp tạo ra những trạng thái đó mà còn cho phép quan sát cách chúng phân bố trong không gian.
Nói đơn giản, thay vì chỉ biết một trạng thái electron “có thể tồn tại”, các nhà vật lý giờ đã có cách tạo ra nó thật sự và theo dõi nó trong thí nghiệm.
Nhóm nghiên cứu còn ghi lại sự thay đổi của electron ở những thời điểm cực sát nhau. Cách làm này giống như chụp liên tiếp nhiều bức ảnh của một chuyển động quá nhanh, sau đó ghép lại để thấy toàn bộ quá trình diễn ra.
Kỹ thuật mới còn có thể giúp các nhà khoa học nghiên cứu những phân tử tồn tại dưới hai dạng giống như ảnh phản chiếu của nhau.
Trong hóa học, nhiều phân tử tồn tại dưới hai dạng gần giống hệt nhau, giống như tay trái và tay phải. Chúng có cùng thành phần nhưng cách sắp xếp trong không gian khác nhau, đôi khi hai dạng này có thể tạo ra tác động rất khác trong cơ thể.
Trong y học, sự khác biệt này rất đáng chú ý vì nhiều hoạt chất thuốc cũng tồn tại dưới hai dạng “soi gương”. Trường hợp thalidomide cho thấy chỉ một khác biệt nhỏ trong cấu trúc cũng có thể dẫn đến những tác động sinh học hoàn toàn khác nhau.
Theo nhóm nghiên cứu, trường ánh sáng ba chiều có thể giúp phân biệt tốt hơn những dạng phân tử này, bởi bản thân ánh sáng cũng có thể mang đặc tính “trái” hoặc “phải”.
Công nghệ vẫn đang ở giai đoạn nghiên cứu cơ bản, nhưng nó mở thêm một cách mới để quan sát và điều khiển thế giới electron, nơi nhiều trạng thái trước đây chỉ tồn tại trong các phương trình.
![[GALLERY] Pháo hoa rực sáng hồ Văn Quán kỷ niệm Ngày Giải phóng Thủ đô](https://cdn.kienthuc.net.vn/images/-x20Qq6IwiLBPeYKWA9kmbiZYh5OIzoEK7dNCDIadXuYsnGMgtlxL77T_Z8wSgYpDnhs_3_G5-ZY6JySIxEg4A/kto-tl_1000000774.jpg.avif)
