據國外媒體報道，現在科學家終于制出一直存在于理論中的里德伯(Kydberg)分子。這種分子通過兩個原子之間令人難以捉摸的極其微弱的化學鍵形成。這項研究結果發(fā)表在《自然》雜志上。因為分子中的其中一個原子擁有一個距離核子或稱中心較遠的電子，因此會產生這種新型連接方式。

這項發(fā)現有力地支持了基礎量子論，該理論是由諾貝爾獎得主恩里科·費米(Enrico Fermi)提出的，它們闡述了電子是如何運行的。以及它們之間的相互作用?，F在正被討論的里德伯分子，是通過兩個銣原子形成的，其中一個是里德伯原子，另一個是“正?！痹印Ｔ永锏碾娮訃@一個中央核運行，在原子外層運行的電子，距離核心更遠。里德伯原子非常特殊，因為它的最外層軌道上僅有一個電子。從原子的角度來說。這個電子距離它的核子非常遠。

1934年費米預言說。如果另一個原子“發(fā)現”一個游蕩的單一電子，它可能會與它產生相互作用。美國科羅拉多大學的理論物理學家克里斯·格倫尼是第一個預言里德伯分子存在的人。他解釋說:“費米可能從沒想到這種分子能夠形成。我們承認。我們在20世紀70年代和80年代進行這方面的研究的時候，發(fā)現里德伯原子和基態(tài)原子(即正常原子)之間可能存在力場。直到現在我們才有可達到如此低溫環(huán)境的系統(tǒng)。因此直至今天我們才能制造出這種分子?！?/p>

斯圖加特大學的維拉·本德庫賽負責領導了這項研究。她解釋說，要想制作這種分子，溫度必須非常低。她說:“原子里的核子必須相距一定距離，兩個電子才能產生相互作用。我們利用一個超冷的銣氣團進行試驗，氣體越冷，它里面的原子之間的距離就越近?！碑敎囟葞缀踅咏^對零度，即零下273攝氏度時，兩個原子之間的距離就達到大約100納米的“臨界距離”。

當其中一個原子是里德伯原子時，兩個原子就會形成一個里德伯分子。與普通分子相比，100納米的距離已經是一個很大的距離。格倫尼教授說:“里德伯電子跟牧羊犬類似，它在‘牧群’的最外圍監(jiān)視。如果有誰想離開群體，它就會把它重新趕回中心區(qū)?！?/p>

讓這種電子離開外圍，形成一個里德伯原子，需要很多能量。本德庫賽解釋說:“我們利用激光促使原子進入形成里德伯分子的階段。如果我們擁有處于臨界密度的氣體。兩個原子之間的距離又符合要求，可以形成里德伯分子，我們就會利用激光促使一個原子達到符合形成里德伯分子的狀態(tài)，這樣一個里德伯分子就形成了?！?/p>

這項超冷試驗還是一項超速試驗。因為存在時間最長的里德伯分子也只能幸存18微秒。但是能夠制造出這種分子，并且人們可以看到它，這些事實充分證實了長期以來一直存在的基本原子理論。倫敦大學學院的物理化學家海倫·菲爾丁說:“這是一系列激動人心的實驗。該實驗顯示，這種方法是切實可行的，我們非常樂意利用這種方法測驗其他基礎物理學?！?/p>

格倫尼受到另一項獲得諾貝爾獎的物理學研究項月的啟發(fā)，提出現實中可以存在里德伯分子的預言。1924年，印度物理學家薩特延德拉·納特·玻色(Satyendra Nath Bose)把一些有關粒子的理論計算數據寄給艾伯特·愛因斯坦，愛因斯坦根據這些數據預言說，如果一些氣體的溫度非常低，所有原子都能突然達到它們的“最低能量狀態(tài)”，那么這種狀態(tài)下的原子幾乎都將被凍結，它們開始以相同方式運行，并且可以預知它們的運行方式。

從某種意義上來說。這個過程跟氣體突然被濃縮成液滴的過程類似。當科學家通過降溫和誘捕堿性原子的方式達到玻色一愛因斯坦凝聚(BEC)目標時，格倫尼意識到他們可以利用超冷物理學合成在任何其他環(huán)境下都無法存在的里德伯分子。