Unglaubliche Laser Alchemie

Seit dem Mittelalter haben Alchimisten versucht, Elemente zu verwandeln, das berühmteste Beispiel ist die lange Suche, um Blei in Gold zu verwandeln. Die Transmutation wurde in der modernen Zeit realisiert, aber in einem kleinen Maßstab mit einem massiven Teilchenbeschleuniger.

Wissenschaftliche Alchimie Durch laserpointer astronomie

Jetzt haben Theoretiker an der Princeton University einen anderen Ansatz für diesen alten Ehrgeiz vorgeschlagen - machen Sie einfach ein Material verhalten sich wie ein anderes. Eine rechnerische Theorie, die am 24. Februar in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht wurde, zeigt, dass alle zwei Systeme gemacht werden können, um gleich auszusehen, auch wenn nur für den kleinsten Bruchteil einer Sekunde.

Die Princeton-Forscher stellten fest, dass sie das Licht kontrollieren könnten, das von einem Molekül oder einer Substanz abhängt, indem es das Licht beleuchtet hat, das es ihnen erlaubt, zu verändern, wie es aussieht. Diese Art der Manipulation erfordert eine leistungsstarke Lichtquelle wie einen ultraschnellen Laser und würde nur für eine Femtosekunde oder eine Quadrilliontelsekunde dauern. Im Gegensatz zu normalen Lichtquellen ist dieser ultraschnelle Laserpuls stark genug, um mit Molekülen zu interagieren und ihre Elektronenwolke zu verzerren, während sie ihre Identität nicht tatsächlich verändern.

"Das von einem Molekül emittierte Licht hängt von der Form seiner Elektronenwolke ab, die von modernen Lasern geformt werden kann", sagte Bondar. Mit Hilfe der fortgeschrittenen rechnerischen Theorie entwickelte das Forscherteam eine Methode namens "spektrale dynamische Mimik", die es ihnen erlaubte, die Laserpulsform zu berechnen, die Timing und Wellenlänge enthält, um eine beliebige spektrale Ausgabe zu erzeugen. Mit anderen Worten, alle zwei Systeme sehen gleich aus.

Umgekehrt könnte diese spektrale Kontrolle auch dazu verwendet werden, dass zwei Systeme möglichst unterschiedlich aussehen. Diese Differenzierung, die Forscher vorgeschlagen, könnte sich als nützlich für Anwendungen von molekularen Erkennungen wie die Identifizierung von toxischen versus sicheren Chemikalien.

Die Bedeutung der laserpointer disco alchemie

Shaul Mukamel, ein Chemieprofessor an der Universität von Kalifornien-Irvine, sagte, dass die Princeton-Forschung ein Schritt vorwärts in einem wichtigen und aktiven Forschungsfeld ist, das kohärente Kontrolle genannt wird, in der Licht manipuliert werden kann, um das Verhalten auf molekularer Ebene zu kontrollieren. Mukamel, der mit dem Rabitz-Labor zusammengearbeitet hat, aber nicht an der aktuellen Arbeit beteiligt war, sagte, dass die Rabitz-Gruppe seit Jahrzehnten eine herausragende Rolle in diesem Bereich einnimmt, die Technologie wie Quantencomputing vorantreibt und mit Licht die künstliche chemische Reaktivität antreibt.

"Es ist eine sehr allgemeine und nette Anwendung der kohärenten Kontrolle", sagte Mukamel. "Es zeigt, dass Sie durch die Gestaltung der optischen Wege die Moleküle dazu bringen können, Dinge zu tun, die Sie vorher wollen - es könnte potenziell sehr bedeutsam sein."