यूरोपीय शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक जटिल अणु के भीतर क्वांटम गतियों को सीधे देखने में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि हासिल की है, ठीक उस क्षण जब वह एक शक्तिशाली एक्स-रे बीम के प्रभाव से खंडित हुआ। यह प्रयोग 2-आयोडोपाइरीडीन नामक अणु का उपयोग करके किया गया था, जिसे यूरोपीय एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेजर (यूरोपीय एक्सफेल) में तीव्र एक्स-रे पल्स से प्रहार किया गया था। इस प्रयोग में, ऊर्जा ने अणु से इलेक्ट्रॉनों को छीन लिया, जिससे वह अत्यधिक आवेशित हो गया और उसके हिस्सों के बीच तत्काल प्रतिकर्षण हुआ, जिसके परिणामस्वरूप उसका विखंडन हो गया।
इन खंडों के प्रक्षेपवक्र और अभिविन्यास का विश्लेषण करके, वैज्ञानिकों ने अणु के आकार और आंतरिक गति को उसके टूटने के सटीक क्षण में पुनर्निर्मित करने में कामयाबी हासिल की। इस आणविक विस्फोट को विस्तार से पकड़ने के लिए, शोधकर्ताओं ने COLTRIMS प्रणाली (कोल्ड टारगेट रिकॉइल आयन मोमेंटम स्पेक्ट्रोस्कोपी) का उपयोग किया। यह उपकरण एक साथ कई आवेशित कणों को फेमटोसेकंड (एक क्वाड्रिलियनवें सेकंड) में मापी गई अत्यधिक लौकिक सटीकता के साथ ट्रैक कर सकता है। इस तकनीक ने उन्हें आणविक संरचना की एक पूर्ण त्रि-आयामी छवि बनाने की अनुमति दी।
इसने खुलासा किया कि खंड अपेक्षित समतल ज्यामिति के अनुसार अलग नहीं हुए। इसके बजाय, उन्होंने सूक्ष्म विकृतियाँ प्रदर्शित कीं, जो एक समन्वित, गैर-यादृच्छिक गति का संकेत देती हैं। देखी गई गति क्वांटम यांत्रिकी की विशेषता थी, जिसे सुसंगत क्वांटम गति के रूप में जाना जाता है। यह कंपन केवल संयोग का परिणाम नहीं है, बल्कि क्वांटम नियमों द्वारा निर्देशित आंतरिक समन्वय का परिणाम है, जो इसे सामान्य तापीय कंपनों से अलग करता है। अध्ययन के प्रमुख लेखक मार्कस इल्चेन ने कहा, "यह कंपन अराजकता नहीं है, बल्कि परमाणु पैमाने पर एक ऑर्केस्ट्रेटेड बैले है।"
इस निष्कर्ष की पुष्टि उन्नत कंप्यूटर सिमुलेशन द्वारा की गई, जहां केवल क्वांटम प्रभावों को शामिल करने वाले मॉडल ने प्रयोगात्मक डेटा को सटीक रूप से पुन: प्रस्तुत किया। यह प्रयोग आणविक इमेजिंग में एक महत्वपूर्ण कदम है। पहली बार, शोधकर्ता वास्तविक समय में एक जटिल अणु के क्वांटम व्यवहार का निरीक्षण कर सकते हैं, जिससे अनगिनत संभावनाएं खुल गई हैं। यह खोज पदार्थ के मौलिक व्यवहार पर नए प्रकाश डालती है, जो रसायन विज्ञान, भौतिकी और आणविक अंतःक्रियाओं के मॉडलिंग के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्र हैं।
इन क्वांटम कंपनों का सीधा अवलोकन आणविक स्थिरता और प्रतिक्रियाशीलता को नियंत्रित करने वाले तंत्र में एक अभूतपूर्व खिड़की प्रदान करता है। यह नवीन सामग्री विकसित करने या प्रकृति में रासायनिक प्रक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए उपयोगी हो सकता है। मॉडलिंग में शामिल शोधकर्ता स्टीफन पैबस्ट ने कहा, "क्वांटम यांत्रिकी पदार्थ और जीवन के केंद्र में है। इसके प्रभावों को इतनी स्पष्टता से देखना न केवल आकर्षक है, बल्कि विज्ञान और भविष्य की प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक भी है।" यह शोध, जो साइंस पत्रिका में प्रकाशित हुआ है, आधुनिक प्रौद्योगिकियों की शक्ति को प्रदर्शित करता है जो पहले विशुद्ध रूप से सैद्धांतिक माने जाने वाले घटनाओं को प्रकट करते हैं।
यह एक ऐसे भविष्य का सुझाव देता है जहां अणुओं के क्वांटम व्यवहार को नियंत्रित और हेरफेर करना सामग्री विज्ञान, फार्माकोलॉजी और यहां तक कि क्वांटम कंप्यूटिंग में क्रांति ला सकता है। परमाणुओं के क्वांटम बैले में एक अनूठी झलक प्रदान करके, यह खोज दर्शाती है कि स्पष्ट ठहराव पर भी, पदार्थ निरंतर गति में है, जो दुनिया की हमारी शास्त्रीय समझ को चुनौती देता है। इन्हीं अदृश्य कंपनों में वास्तविकता का एक अनिवार्य हिस्सा खेलता है, एक रहस्य जिसे आधुनिक विज्ञान के सबसे उन्नत उपकरणों द्वारा धीरे-धीरे उजागर किया जा रहा है। यह प्रयोग, जो 2019 के मापन अभियानों से प्राप्त डेटा का उपयोग करता है, आणविक इमेजिंग में एक मील का पत्थर है, जो 11 परमाणुओं वाले 2-आयोडोपाइरीडीन अणु के क्वांटम उतार-चढ़ाव को मापने में सक्षम बनाता है।