Forschern der australischen Griffith University haben ein unglaubliches Bild – das erste seiner Art – aufgenommen: Den Schatten eines einzelnen Atoms.
Der eigentliche Zweck der Aufnahme war es herauszufinden, wie viele Atome es braucht, um einen wahrnehmbaren Schatten zu produzieren – eins reichte offensichtlich. Das Team konnte ein einzelnes freischwebendes Atom lange genug an einer Stelle halten, um seinen durch Bestrahlung mit Licht einer speziellen Frequenz erzeugten mit einem super-hochauflösenden Mikroskop einzufangen.
Laut Dave Kielpinski, Forschungsleiter am Centre for Quantum Dynamics der Griffith University im australischen Brisbane, konnten die Forscher ein Ytterbium-Atom in einer Kammer einfangen und mit elektrischen Kräften festhalten. Dann setzten sie es Licht aus und lenkten seinen Schatten auf einen Detektor. Der Schlüssel zum Bild war die Lichtfrequenz.
"Wenn wir die Frequenz des Licht, mit dem wir das Atom beleuchten, nur um ein Milliardstel ändern, kann man das Bild nicht länger sehen", so Kielpinski. "Da wir vorhersagen konnten, wie dunkel ein einzelnes Atom sein müsste (also wie viel Licht es absorbieren müsste, um einen Schatten zu formen), können wir messen, ob das Mikroskop den maximalen, durch die Physik erlaubten Kontrast erreicht."
Durch ihrer Forschungen können die Wissenschaftler nun beispielsweise vorhersagen, "wie viel Licht nötig ist, um unter optimalen Mikroskopie-Bedingungen Prozesse in Zellen zu beobachten, ohne dabei die Grenze zu überschreiten und sie zu zerstören". Speziell Mikrobiologen könnten daher von den Forschungsergebnissen profitieren, da sie so winzige Strukturen – beispielsweise DNA-Stränge – viel besser beobachten können, ohne sie dabei durch zu viel Licht zu schädigen.
p.s. Der Link waere nicht schlecht gewesen. Abgesehen vom wissenschaftlichen Erkenntniswert ist die Veroeffentlichung in Nature und nicht unter arXiv.org eine schwache Leistung.
Diese Frage haben sie nun geklährt.
Die Frage ob sich diese Resultate von einem Yb Atom das eine komplett andere Oribtalstruktur hat als zum beispiel C N H O S oder P hat, sich so auf eben diese Atome übertragen lassen.
Sprich werfen O P S N Orbitale die gleichen Schatten.
Ein Atom hat eine bestimmte Masse und kann aufgrund dieser Masse in einem zur Masse in Bezug stehenden Radius das Licht ablenken.
Dabei spielt die richtige Wellenlänge der Lichtstrahlen die Hauptrolle, da sonst der Einfluss des Atoms auf die Strahlung zu zu starker Beugung führt und der Schatten hinter dem Atom dadurch verschwindet.
Ähnlich verhält es sich übrigens mit schwarzen Löchern, welche in einem viel größeren Radius als ihre tatsächliche Ausdehnung das Licht schlucken.
Etwas "sichtbar" zu machen heißt nicht, dass es genau so existiert. - Auf einer artifiziell symbolischen Repräsentationsebenen (Formeln etc.), nicht aber anhand von Abbildungen und Alltagssprache, kann man sich auf den temporären Nutzwert einer Theorie, gestützt im konkreten Falle durch "bildgebende" Verfahren wie das Rastertunnelmikroskop, stützen.
zu den Kommentaren: hier sind aber erstaunlich viele "Physiker" unterwegs...
Nun ja, Dein Auge ist auch so ein optisches Messinstrument, mit Abbildungsapparatur und einem nachgeschalteten die ankommenden Nervenimpulse nutzenden bildgebenden Verfahren. Ob dies Verfahren nun biologischer oder technischer Natur ist, ist eigentlich zweitrangig.