Этот маленький предмет, удерживаемый пинцетом, помог физикам фактически напрямую измерить одну из фундаментальных констант (фото University of Manchester).
Исследователи подготовили сравнительно крупные образцы графена (кстати, открытого Геймом и сотрудниками его лаборатории), чтобы точно измерить количество света, проходящего сквозь него. Выяснилось, что углеродная плёнка толщиной в один атом задерживает 2,3% проходящего света (неожиданно много).
Исследователи показали, что данная величина напрямую зависит от постоянной тонкой структуры (α), константы, определяющей взаимодействие электрических зарядов и фотонов. Причём никаких сложных вычислений для получения альфы не требуется. А что же нужно?
Всего-навсего одно действие: если точное значение степени поглощения света графеном разделить на пи, получится как раз α.
Экспериментаторы объясняют, что электроны в графене ведут себя так, как если бы у них не было массы (это было доказано в предыдущей работе физиков из Манчестера). И потому, мол, видимость графена "невооружённым глазом" напрямую определяется постоянной тонкой структуры.
Один из участников эксперимента Рауль Найр (Rahul Nair) держит каркас, в котором выполнено несколько отверстий, затянутых одноатомной плёнкой графена. Справа: увеличенный образец отверстия, которое физики перекрыли двумя типами плёнок. В центре — вертикальная полоска одиночного слоя графена, справа — участок с двойным графеном. Он, как оказалось, задерживает ровно вдвое больше света, чем одноатомный слой (фотографии University of Manchester).
Авторы работы подчёркивают, что до сих пор измерения мировых констант давали не слишком высокий уровень точности и при этом требовали, как правило, сложных по постановке экспериментов и дорогостоящего оборудования.
А в данном опыте оказалось достаточно использовать камеру для определения прозрачности материала. Гейм говорит, что он и члены его команды были просто поражены, когда поняли, что благодаря простому просвечиванию графена могут "увидеть" одно из чисел, определяющих основы мироздания.
Британский учёный также поясняет, что если бы α отличалась от имеющегося её значения всего на несколько процентов, в нашей Вселенной не было бы жизни, поскольку в недрах звёзд, в ходе ядерных реакций, не смог бы рождаться углерод.
Источник: PhysOrg.com
