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Giant atoms

机译：巨原子

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From the perspective of an atomic nucleus, all electrons are far-flung voyagers. Whereas a nucleus measures femtometres in diameter, a bound electron typically travels 100,000 nuclear diameters away from the core. But Rydberg atoms, the colossi of the atomic world, have outer electrons so pumped with energy that they can travel 100 billion nuclear diameters - tens or hundreds of micrometres - from their nucleus. The largest Rydberg atoms even approach the size of the full stop at the end of this sentence. Named after nineteenth-century Swedish physicist Johannes Rydberg, these giant atoms have been studied extensively since the 1970s, with the introduction of lasers that could excite electrons out to such vast distances. Like any distant traveller, the outer electron in a Rydberg system can be lonely and vulnerable. The attraction to the distant core is faint and easily disturbed by stray electromagnetic fields or collisions, so the atoms must be created in high vacuum. If carefully isolated from outside forces, such inflated atoms can be maintained for anything from a few hundredths of a second up to multiple seconds.
机译：从原子核的角度来看，所有电子都是遥远的旅行者。原子核的直径为飞秒级，而束缚电子通常离开核的距离为100,000。但是，里德堡原子是原子世界的庞然大物，它的外部电子被如此泵吸能量，以至它们可以从其原子核中穿过1000亿个核直径（数十或数百微米）。在这句话的结尾，最大的里德堡原子甚至接近句号的大小。这些巨型原子以19世纪的瑞典物理学家约翰内斯·里德伯格（Johannes Rydberg）的名字命名，自1970年代以来就进行了广泛的研究，并引入了可以将电子激发到如此遥远距离的激光。像任何遥远的旅行者一样，里德堡系统中的外电子可能是孤独且脆弱的。到遥远核心的吸引力微弱，容易受到杂散电磁场或碰撞的干扰，因此必须在高真空下创建原子。如果与外界力仔细隔离，那么这种膨胀的原子可以维持几分之一秒到几秒钟的时间。

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  • 来源
    《Nature》 |2013年第7452期|24-24|共1页
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  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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