«Природа выходит из этого довольно элегантно: мы посмотрели на молекулу гелия» под нашим реакционным микроскопом, и было обнаружено, что He3 подобен облаку, — говорит Фойгтсбергер, чья диссертация является источником результатов публикации. нет разницы, линейная это или треугольная, или другая конфигурация: все они равновероятны, как это типично для квантовой механики ». Более того, результаты Фойгтсбергера и его коллег положили конец идее, перенесенной со школьных времен: молекула He3 не состоит из твердой структуры, как, например, в случае молекулы водорода H2 и молекулы углекислого газа CO2, в которой отдельные атомы квази сталкиваются непосредственно друг с другом. Напротив, He3 подобен облаку — расстояние между атомы примерно в десять раз больше атомного радиуса.
Наконец, Фойгтсбергер и Дорнер сообщают, что один вариант молекулы He3 ведет себя необычным образом: нормальные атомы гелия состоят из двух протонов и двух нейтронов. Если один из трех атомов гелия заменить более легким изотопом, который состоит только из двух протонов и одного нейтрона, то молекула будет в так называемом состоянии квантового гало: более легкий изотоп находится дальше от двух других атомов, чем должно быть возможно согласно классической физике. «Это можно представить как шарики для пинг-понга в суповой миске», — объясняет Дорнер. «Нормальные атомы собираются на дне чаши при минимальном потенциале. Если они преодолеют потенциальную гору, другими словами стенку чаши, они будут полностью отделены от молекулы.
Таким образом, более легкий изотоп гелия как бы вне чаши, но из-за квантово-механического туннельного эффекта он все еще «замечает» атомы в чаше и не может просто улететь ».Реакционный микроскоп COLTRIMS, с помощью которого проводились эксперименты с молекулами гелия, уже неоднократно демонстрировал свою универсальность: в 2013 году рабочая группа Дорнера уже смогла разрешить спор теоретической физики.
В этом случае эксперименты COLTRIMS доказали, что позиция датского физика Нильса Бора в «дебатах Эйнштейна-Бора» 80 лет назад была правильной, и незадолго до этого другие физики из рабочей группы по атомной физике использовали COLTRIMS для «съемок» разрушение молекулы мощным лазерным импульсом — реакция настолько быстрая, что ее невозможно зафиксировать обычной камерой.