Lai arī zinātnieki principā jau sen zināja, ka atomi pastāv, tomēr šaubu ēna palika, jo neviens atomus neredzēja savām acīm.
Tagad zinātnieki var iegūt atomu attēlus datora ekrānā, pārvietot atomus uz virsmas, izmantojot īpašu instrumentu - skenējošu tunelēšanas mikroskopu (STM).
Atomi un parastie mērīšanas instrumenti
Atomus parastā mikroskopā nav iespējams redzēt, jo tie ir mazi - no četrām līdz sešpadsmit miljardām centimetru diametra. Mati uz rokas ir miljons reizes biezāki. Atoma apgaismošanai nav iespējams izmantot parasto gaismu, jo redzamās gaismas viļņi ir divi līdz pieci tūkstoši reižu lielāki par atoma diametru.
Skenējošs tunelēšanas mikroskops
STM nav optiska ierīce ar okulāru, kur var ielūkoties acīs. Tas ir datorizēts rīks ar īpašu galu, kuru var novietot ļoti tuvu testa virsmai. Kad gals pārvietojas, elektroni slīd caur spraugu starp galu un virsmas materiālu. Tā rezultātā var reģistrēt elektrisko strāvu. Pie mazākām izmaiņām attālumā starp virsmu un galu - elektrodu mainās elektriskās strāvas stiprums.
Kā atomi redzēja
Virsma, kas mums šķiet pilnīgi gluda, atomu līmenī ir ļoti, ļoti bedraina. Elektrods reģistrē katru pacēlumu, pat ja tas nepārsniedz atoma lielumu.Dators uzzīmē trīsdimensiju virsmas karti, ņemot vērā katru no tās atomiem. Rezultātā mēs varam “redzēt” atomus.
Izmantojot STM, zinātnieki ir iemācījušies manipulēt ar atomiem. Sākumā atomus atdzesē līdz mīnus 270 grādiem pēc Celsija, kas ir ļoti tuvu absolūtai nulles temperatūrai, pie tik zemas temperatūras atomi kļūst gandrīz nekustīgi.
Izmantojot STM elektrodu, šajā gadījumā magnētisko lauku var izmantot, lai atomus kustinātu pēc vajadzības un pat rakstītu vārdus uz vielas virsmas. Šie vārdi ir rakstīti tāpat kā vārdi grāmatām neredzīgajiem Braila rakstā. Šos atomu burtus var nolasīt tikai, izmantojot STM.