Dans un article publié aujourd'hui (jeudi, 24 août) dans le journal de l'American Physical Society Lettres d'examen physique , les chercheurs ont signalé avoir observé des déphasages instantanés inattendus lors de la diffusion atomique.

En tirant un faisceau de protons sur des atomes, les chercheurs peuvent observer la dynamique résultant des interactions entre les différentes particules du système. Dans l'article de revue, les chercheurs décrivent comment, lorsqu'une molécule d'hydrogène et un proton sont entrés en collision, ils ont observé des caractéristiques inattendues liées à la nature ondulatoire des particules. Le travail s'appuie sur l'exploration en cours du "problème de quelques corps" en physique, qui émerge avec trois particules ou plus en interaction.

"Lorsque nous avons étudié les modèles d'interférence à deux centres se produisant dans les probabilités de réaction pour les collisions proton-hydrogène, nous avons identifié qu'il y avait des changements inattendus dans les fluctuations d'interférence, " dit le Dr Michael Schulz, Professeur émérite de physique des conservateurs à l'Université des sciences et technologies du Missouri et l'un des principaux chercheurs de l'article de journal. "Cela veut dire que, en dehors de la symétrie électronique dans la molécule d'hydrogène qui peut expliquer un tel déphasage dans d'autres systèmes, il semble y avoir d'autres causes qui peuvent conduire à un déphasage du terme d'interférence."

Les particules atomiques peuvent agir comme des ondes dans certaines situations, semblable aux vagues d'un océan. Lorsque les vagues se chevauchent, des effets d'interférence peuvent en résulter et conduire à de grands changements dans les probabilités de réaction. Le déphasage inattendu observé dans la structure d'interférence signifie qu'il y a encore un manque de compréhension de la dynamique de collision au niveau atomique, même pour des systèmes relativement simples ne contenant que trois ou quatre particules.

"Pour un système relativement simple tel qu'un proton entrant en collision avec un atome ou une molécule, pour lesquels les modèles existants étaient censés fournir une description adéquate, nous continuons à découvrir des écarts très surprenants entre la théorie et l'expérience, " dit Schulz, qui est également le directeur du Missouri S&T's Laboratory for Atomic, Recherche moléculaire et optique.

C'est la première fois que des sections efficaces complètement différentielles pour la capture sont mesurées lorsqu'elles sont accompagnées d'une fragmentation vibrationnelle de la molécule d'hydrogène, dit Schulz. Ces coupes efficaces ont révélé que les déphasages dans les amplitudes de diffusion atomique ne sont pas aussi bien compris qu'on le pensait.

"Des recherches supplémentaires sont absolument nécessaires, afin que nous puissions continuer à étudier la dynamique à quelques corps dans les systèmes de collision atomique, " dit Schulz.