荷兰科学研究组织(NWO) 信用:荷兰科学研究组织(NWO) 碰撞实验提供了在单个粒子水平上详细理解分子相互作用的方法
分子和材料研究所的理论和实验物理学家在《科学》杂志上发表了一篇论文，他们在论文中充分描述了在接近绝对零度的温度下的分子碰撞
“它揭示了支配分子碰撞内部工作的量子力学基本定律，”研究人员蒂姆·德容和马蒂厄·贝瑟尔说
在低温下，量子力学的规则规定分子的行为是波状的
在这种情况下，分子碰撞更像是水波撞击岩石，而不是台球之间的碰撞
碰撞中分子的这种波状行为的结果是共振的出现
在特定的碰撞能量下，碰撞的分子在分开之前会形成一个长寿的复合体，即所谓的共振
在这些特定的能量下，散射行为与附近的能量有很大的不同，因为分子在一起的时间更长，它们之间的相互作用对碰撞的结果有更强的影响
分子之间的相互作用可以用“相互作用势”的形式来定量表达
量子力学提供了从高级“从头开始”计算获得这种相互作用势的可能性，并随后将它们用于预测碰撞实验结果的“量子散射”计算
当结果与实验数据一致时，证实了从头计算的准确性
教授的实验组以前的合作
巴斯·范·德·米雷克和教授的理论小组
Gerrit Groenenboom已经证明，这是一个非常有用的工具，可以详细而准确地了解分子之间的相互作用
低能碰撞 在《科学》杂志论文中描述的实验中，研究人员能够在绝对零度以上的温度下探测到碰撞中的共振
“在这些极低的温度下，由于共振的存在，我们可以观察分子间相互作用的细节大大增强，我们可以用它来灵敏地测试从头计算，”蒂姆·德·琼
D
巴斯·范·德·米克冷分子光谱学组的研究员解释说
然而，实验结果与理论计算结果不符
“用通常被称为‘黄金标准’的方法计算的相互作用势足够精确，可以重现所有以前的实验数据
但是对于这些测量，我们必须将相互作用势的计算扩展到标准理论之外
D
Gerrit Groenenboom理论化学小组的研究员澄清说
这些挑战源于难以准确描述分子复合体中存在的大量电子之间的相互作用
通过使用超出“黄金标准”的从头计算，获得了实验和理论之间的一致
“这两个学科和群体之间的协同作用使我们能够达成一致，并增强我们对量子力学如何控制分子相互作用的理解，”贝瑟尔和德容补充道
控制碰撞 研究人员已经表明，通过将相互作用减少到最基本的形式，可以观察到最微小的影响
“在这些低温下，分子间的相互作用变得容易受到电场等外部因素的影响
最终，这意味着我们将能够使用外部场来调谐甚至控制碰撞
“这不仅创造了以最高可能的细节探测分子碰撞的前景，也创造了以最高控制度操纵碰撞的前景
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
