Forskere ser uforklarlige faseskift under atomspredning

I en artikel offentliggjort i dag (torsdag, 24. august) i American Physical Society -tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , forskere rapporterede at observere uventede øjeblikkelige faseskift under atomspredning.

Ved at affyre en protonstråle ved atomer, efterforskere kan observere dynamikken som følge af interaktionerne mellem de forskellige partikler i systemet. I tidsskriftartiklen, forskerne beskriver, hvordan et brintmolekyle og en proton kolliderede, de observerede uventede træk relateret til partiklernes bølgetype. Arbejdet bygger på den igangværende udforskning af "få-kropsproblemet" i fysik, som dukker op med tre eller flere interagerende partikler.

"Da vi studerede to-center interferensmønstre, der forekommer i reaktionssandsynlighederne for proton-hydrogenkollisioner, vi identificerede, at der var uventede ændringer i interferensudsvingene, "siger Dr. Michael Schulz, Curators 'Distinguished Professor of Physics ved Missouri University of Science and Technology og en af ​​hovedforskerne i tidsskriftartiklen. "Det betyder, at bortset fra den elektroniske symmetri i brintmolekylet, som kan forklare et sådant faseskift i andre systemer, der ser ud til at være andre årsager, der kan føre til et faseskift i interferensperioden. "

Atompartikler kan fungere som bølger i visse situationer, ligner et havs bølger. Når bølger overlapper hinanden, interferensvirkninger kan resultere og føre til store ændringer i reaktionssandsynlighederne. Det uventede faseskift observeret i interferensstrukturen betyder, at der stadig mangler forståelse for kollisionsdynamikken på atomniveau, selv for relativt enkle systemer, der kun indeholder tre eller fire partikler.

"For et relativt simpelt system, såsom en proton, der kolliderer med et atom eller et molekyle, for hvilke eksisterende modeller blev anset for at give en tilstrækkelig beskrivelse, vi fortsætter med at afdække meget overraskende uoverensstemmelser mellem teori og eksperiment, "siger Schulz, der også er direktør for Missouri S &T's Laboratory for Atomic, Molekylær og optisk forskning.

Det er første gang, at fuldt differentielle tværsnit til indfangning er blevet målt, når de ledsages af vibrationsfragmentering af brintmolekylet, Siger Schulz. Disse tværsnit har afsløret, at faseskift i atomspredningsamplituder ikke er så godt forstået, som man engang troede.

"Yderligere forskning er absolut nødvendig, så vi kan fortsætte med at undersøge dynamikken i få legemer i atomkollisionssystemer, "siger Schulz.