Przeprowadzone eksperymenty to zasługa przedstawicieli Chińskiej Akademii Nauk. Dokładniej rzecz ujmując, fizycy z Instytutu Fizyki Nowoczesnej dostarczyli dowodów na rozpad spinu w następstwie zderzeń z wymianą ładunku na linii jon-atom. O szczegółowych rezultatach zorganizowanych badań ich autorzy piszą na łamach Physical Review Letters.
Czytaj też: Niezwykłe osiągnięcie w dziedzinie fizyki laserów! Indyjscy naukowcy dokonali niemożliwego
Postępy w tym zakresie są istotne choćby ze względu na fakt, iż panowało przekonanie, jakoby wymiana ładunku podlegała regułom statystycznym dotyczącym całkowitej liczby kwantowej spinu. To, czy faktycznie tak jest, czy też nie, będzie miało wpływ na wiele różnych dziedzin. Obecnie wszystko wskazuje na scenariusz, w którym dotychczasowe przewidywania były błędne.
Chińscy naukowcy prowadzili zderzenia jonów C3+ z atomami helu. Zorganizowane w Heavy Ion Research Facility eksperymenty doprowadziły ich do zaskakujących wniosków, sprzecznych z wcześniejszymi założeniami
Członkowie zespołu badawczego wykorzystali sprzęt znajdujący się w Heavy Ion Research Facility. Używając mikroskopu reakcyjnego o wysokiej rozdzielczości obserwowali zderzenia, w ramach których hel pełnił rolę celu trafianego jonami C3+. Te ostatnie zostały wybrane ze względu na brak długotrwałych stanów wzbudzonych oraz ciągłe przebywanie w stanie podstawowym w obszarze kolizji.
Autorzy badań śledzili stany atomowe w momencie przechwytywania elektronu, co – w odróżnieniu od wcześniejszych eksperymentów – umożliwiło analizę podstawowych mechanizmów. Chińczycy dokonali kilku istotnych rzeczy, takich jak bezpośredni pomiar stosunku przekrojów czynnych na linii spin-rozdzielczość. Uzyskane rezultaty stoją w sprzeczności z założeniami dla zderzeń przy wysokich energiach uderzenia.
Czytaj też: Fizycy o krok od stworzenia najcięższego pierwiastka. Konsekwencje będą ogromne
Jak podsumowują członkowie zespołu badawczego, dokonane przez nich odkrycia i wyciągnięte wnioski prowadzą do stawiania kolejnych pytań. Te niewyjaśnione jeszcze kwestie odnoszą się do zrozumienia dynamiki elektronów podczas tak szybkich procesów zderzeniowych. Poza tym konieczne będzie przeprowadzenie badań poświęconych kwantowej manipulacji reaktywnością atomową i molekularną.