Теория, описывающая связанную систему, состоящую из позитрона и молекулы

N+1Наука

Виртуальный позитроний сыграл важную роль в позитрон-молекулярной связи

Марат Хамадеев

Jaroslav Hofierka et al. / Nature, 2022

Британские теоретики построили теорию, описывающую связанную систему, состоящую из позитрона и молекулы. Она не только смогла правильно предсказать стабильность этой связи для неполярных молекул, но и довести общую точность вычислений энергии таких систем до одного процента по сравнению с экспериментальными значениями. Ученые показали, что существенную роль при этом играет поляризация электронного облака и сопутствующее ей виртуальное образование позитрония. Исследование опубликовано в Nature.

Стабильность и электрический заряд позитронов — электронных античастиц — сделали возможным их массовое использование в фундаментальной и прикладной науке. В первую очередь физиков интересуют отличия материи от антиматерии, для чего позитроны объединяют с антипротонами для образования антиатомов. Объединение электронов со своими античастицами в позитроний помогает искать нарушения симметрий в чисто лептонных системах, а спектры аннигиляции электрона с позитроном нашли применение в дефектоскопии и позитронно-эмиссионной томографии.

Другой интересной областью применения этих античастиц стала позитронная спектроскопия молекул. Она заключается в связи молекул с позитроном с последующей аннигиляцией. Рождающиеся при этом гамма-кванты позволяют определить энергию связи позитрона в молекуле. Этот метод удалось реализовать уже для 90 молекул.

Теоретическое описание такого процесса задействует аппарат квантовой электродинамики, которая славится своей колоссальной точностью. Она опережает точность экспериментов с антиатомами, однако описать свойства позитрон-молекулярных систем у теоретиков получается гораздо хуже. Из 90 молекул, с которыми удалось провести позитронную спектроскопию, только для шести известны попытки построить теорию в рамках подхода конфигурационных взаимодействий (CI) и метода молекулярной орбитали любой частицы (APMO), результаты которых оказываются заниженными, отличаясь от эксперимента в лучшем случае на 25 процентов, а для неполярных молекул и вовсе неспособны предсказать связывание.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости

Какие свойства у открытого межзвездного объекта — кометы 3I/ATLAS

N+1
Изобретение советских физиков может обеспечить энергией весь мир на миллионы лет Изобретение советских физиков может обеспечить энергией весь мир на миллионы лет

Неисчерпаемая энергия у нас прямо под ногами, только непонятно, как ее достать

ТехИнсайдер
Таблетка против предвзятости: как Гертруда Элайон придумала первые лекарства от рака Таблетка против предвзятости: как Гертруда Элайон придумала первые лекарства от рака

Как упорство и вера в науку помогли Гертруде Элайон изменить медицину?

Forbes
Как победить храп соседа по купе и другие секреты выживания в поезде Как победить храп соседа по купе и другие секреты выживания в поезде

Как сделать путешествие на поезде идиллическим?

Maxim
Виниры и люминиры: чем отличаются и что выбрать Виниры и люминиры: чем отличаются и что выбрать

Чем виниры и люминиры отличаются между собой и что из них надежнее

ТехИнсайдер
Сердце Кольского полуострова: 5 причин отправиться в Хибины Сердце Кольского полуострова: 5 причин отправиться в Хибины

Как добыча апатита спасла Русский Север

Вокруг света
Физики уточнили изотопический сдвиг g-фактора водородоподобного неона Физики уточнили изотопический сдвиг g-фактора водородоподобного неона

Сверхточное измерение изотопического сдвига g-фактора водородоподобного неона

N+1
Кому подходит рыжий цвет и как его сохранить: комментарии эксперта Кому подходит рыжий цвет и как его сохранить: комментарии эксперта

Рыжий — цвет волос, который всегда выделяется среди других

РБК
Прожито Прожито

Проект «Прожито»: эго-cвидетельства и блокадные дневники

Собака.ru
«Зависимость как от наркотиков»: сериалы представляют угрозу для психики? «Зависимость как от наркотиков»: сериалы представляют угрозу для психики?

Почему нас так затягивают сериалы?

Psychologies
«Где стол был яств, там гроб стоит»: как в «Опасных связях» мертвое вытесняет живое «Где стол был яств, там гроб стоит»: как в «Опасных связях» мертвое вытесняет живое

Спектакль «Опасные связи» — один большой натюрморт, где все пожирают друг друга

Forbes
«Полный бред! Скептицизм в мире больших данных». Как относиться к получаемой информации критически «Полный бред! Скептицизм в мире больших данных». Как относиться к получаемой информации критически

Отрывок из книги «Полный бред! Скептицизм в мире больших данных»

N+1
От балета до полдэнса От балета до полдэнса

Танцы помогают прийти в форму и благоприятно влияют на ментальное здоровье

Здоровье
Комбинация астрофизических и лабораторных данных уточнила параметры нейтронных звезд Комбинация астрофизических и лабораторных данных уточнила параметры нейтронных звезд

Уточнены ограничения на уравнение состояния нейтронной материи

N+1
Какие бывают пищевые добавки, и стоит ли их бояться Какие бывают пищевые добавки, и стоит ли их бояться

Стоит ли избегать продуктов с «Е» в составе?

ТехИнсайдер
Как собаки воспринимают речь хозяев на самом деле Как собаки воспринимают речь хозяев на самом деле

Как собаки реагируют на тембр голоса своих хозяев?

ТехИнсайдер
Султан Лагучев: «Слава — это психологически трудно» Султан Лагучев: «Слава — это психологически трудно»

Певец рассказал о том, какой стала его жизнь после выхода хита «Горький вкус»

ЖАРА Magazine
О чем не сняли кино: настоящие приключения графа Калиостро в России О чем не сняли кино: настоящие приключения графа Калиостро в России

Дорог в жизни Алессандро Калиостро было великое множество

Вокруг света
Ученые: люди на Марсе будут строить дома с помощью мочевины и пить комбучу Ученые: люди на Марсе будут строить дома с помощью мочевины и пить комбучу

Стали известны подробности жизни на Красной планете

Вокруг света
Ритуальный каннибализм, лекарство от чумы и вечеринки со вскрытиями: что люди делали с мумиями на протяжении истории Ритуальный каннибализм, лекарство от чумы и вечеринки со вскрытиями: что люди делали с мумиями на протяжении истории

Почему люди считали каннибализм полезным для здоровья?

ТехИнсайдер
Одной левой: Пол Маккартни и еще 9 знаменитых левшей Одной левой: Пол Маккартни и еще 9 знаменитых левшей

Занимательные факты о левшах

Вокруг света
Плохой коп и очень плохой коп Плохой коп и очень плохой коп

Татьяна Алешичева о новом сериале Дэвида Саймона

Weekend
Молекула разложилась с образованием мононитрида фосфора Молекула разложилась с образованием мононитрида фосфора

Соединение, способное разлагаться с образованием мононитрида фосфора

N+1
Время тинейджера Время тинейджера

Что такое подросток в постсоветском кино и что из него можно понять о взрослых

Weekend
Мифы о пиве, в которые все верят Мифы о пиве, в которые все верят

Заблуждения о пиве — это скверно, но не опасно

Maxim
«Золотой век» букашек: какими были крупнейшие насекомые доисторической эпохи «Золотой век» букашек: какими были крупнейшие насекомые доисторической эпохи

Если бы насекомые создали свою мифологию, в ней поминалась бы эпоха титанов

Вокруг света
Как я сходил на тест-драйв беспилотного автомобиля СберАвтоТеха Как я сходил на тест-драйв беспилотного автомобиля СберАвтоТеха

Каким получился беспилотный автомобиль от Сбера?

N+1
Посмотреть 22 июня 2022 года: 5 фильмов о фашизме, снятых по реальным событиям Посмотреть 22 июня 2022 года: 5 фильмов о фашизме, снятых по реальным событиям

Сильные и глубокие фильмы о фашизме

Psychologies
Что делать, если у вас заложило уши: лучшие способы справиться с проблемой Что делать, если у вас заложило уши: лучшие способы справиться с проблемой

Как справиться с заложенностью в ухе?

ТехИнсайдер
Польза «золотых яблок»: 5 причин есть томаты каждый день, о которых вы не слышали Польза «золотых яблок»: 5 причин есть томаты каждый день, о которых вы не слышали

Чем хорош самый популярный в России овощ

Вокруг света
Открыть в приложении