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科学家首次捕获单个原子的 X 射线指纹 - 这可能会改变一切
这项成就对医学和材料科学具有潜在影响。
来源:ZME科学一天深夜，在阿贡国家实验室一个安静的实验室里，Saw-Wai Hla 和他的团队挤在仪器周围，发现了他们一直在寻找的光谱特征。房间里充满了兴奋。经过十多年的研究，他们做到了。他们捕获了单个原子的 X 射线指纹。
对于俄亥俄大学教授、阿贡国家实验室物理学家 Hla 来说，这一发现是一个决定职业生涯的时刻。 “我可能有两三天无法入睡，”赫拉回忆道。 “这是我一生中最美好的时刻之一。”
当威廉·伦琴 (Wilhelm Roentgen) 于 1895 年首次发现 X 射线时，他无法想象这项技术会发展到何种程度。从医学革命到探索火星表面，X 射线已成为各个领域不可或缺的一部分。然而，尽管取得了这些飞跃，一个多世纪以来，有一个目标仍然难以实现：检测单个原子的 X 射线特征。也就是说，到现在为止。
其影响堪称变革性的。科学家现在可以准确检测特定原子的类型，一次一个原子，并同时测量其化学状态。这可能对环境和医学科学产生重大影响，甚至可能治愈目前无法治疗的疾病。
原子物理学的新前沿
对单个原子进行成像是一项非凡的成就，但这并不完全新颖。 1955 年，一切都发生了变化，一位名叫欧文·穆勒 (Erwin Müller) 的德国物理学家坚定不移地致力于突破可观察的界限，推出了一项非凡的发明：场离子显微镜 (FIM)。借助这个新工具，穆勒实现了不可思议的目标——他在金属表面生成了第一张单个原子的图像。由此产生的图像，以今天的标准来看，颗粒感十足，几乎像幽灵一样，令人叹为观止。人类历史上第一次，物质的基本组成部分被暴露出来，被捕捉为屏幕上舞动的微弱光点。