Ученые Гарварда смогли проследить за процессом самой медленной реакции в мире. Это открытие дает возможность наблюдать за формированием промежуточных продуктов реакции этих веществ и проверить при их помощи все теории, полученные десятки лет назад при помощи квантовой механики и теоретической химии.

За всю историю химии впервые произошла самая медленная и холодная реакция. Когда две молекулы встречаются и вступают в химическое взаимодействие, этот процесс длится несколько пикосекунд (триллионные доли секунды). Целью ученых было проследить за каждой стадией реакции, чтобы знать больше подробностей о ее прохождении. Если вчера ученые видели только ее начало и конец, то уже сегодня они могут узнать, что происходит посередине.

Создатели нового исследования разработали методику для прохождения химических реакций с очень низкой скоростью. Первым шагом к ее реализации стало – добиться самой низкой температуры, какая только возможна и какую можно достигнуть именно с определенным химическим взаимодействием. Была достигнута температура в 0,5 микрокельвина. Таким образом, время перехода одного вещества в форму другого было увеличено в миллионы раз больше. Итогом стал процесс длинною в несколько микросекунд.

Своеобразные «снимки» были сделаны благодаря фемтосекундным лазерам. Это оптические квантовые генераторы, способные генерировать импульсы лазерного излучения. Их импульсы в тысячи раз короче химической реакции, поэтому они позволяют проследить за процессом в пробирке детально.

Один из авторов исследования – Мин-Гуан Ху – отмечает: "Вероятно, в ближайшие пару лет мы всё ещё будем единственной лабораторией, которая смогла это осуществить".

Это действительно огромное достижение в мире химии. Исследователи надеются, что новый метод позволит подробно изучить механизмы хотя бы некоторых химических реакций. Благодаря нему можно будет провести синтез новых лекарств и материалов. Новый подход к изучению и наблюдению за химическими реакциями будет испробован в будущем для проверки химических теорий.