Naukowcy zaobserwowali ruch zeropunktowy w złożonym molekule dzięki European XFEL

W sierpniu 2025 roku zespół badawczy z Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie, Instytutu Fizyki Jądrowej Maxa Plancka oraz European XFEL w Hamburgu, Niemcy, dokonał przełomowego odkrycia naukowego. Po raz pierwszy udało im się zaobserwować ruch zeropunktowy atomów w złożonym molekule jodopirydyny, cząsteczce składającej się z jedenastu atomów. Zjawisko to, charakteryzujące się ciągłymi drganiami atomowymi nawet w temperaturze zera absolutnego, było wcześniej uważane za niemierzalne.

Wykorzystując intensywne, ultrakrótkie impulsy rentgenowskie European XFEL, naukowcy zastosowali technikę obrazowania "wybuchu kulombowskiego" (Coulomb Explosion Imaging). Metoda ta polega na wystawieniu próbki jodopirydyny na działanie intensywnych impulsów rentgenowskich, co powoduje kontrolowany "wybuch" molekuły. Analiza uzyskanych fragmentów pozwoliła na odtworzenie pierwotnej struktury molekuły i ujawnienie precyzyjnych, skorelowanych wzorców drgań atomów. Profesor Till Jahnke podkreślił skorelowany charakter tych drgań, stwierdzając: "Ekscytujące w naszej pracy jest to, że udało nam się zobaczyć, iż atomy nie tylko wibrują indywidualnie, ale robią to w sposób skorelowany, podążając za ustalonymi wzorcami". Wyniki te, opublikowane w czasopiśmie Science, mogą mieć wpływ na dziedziny takie jak nauka o materiałach i komputery kwantowe, pogłębiając zrozumienie dynamiki molekularnej.