Đây là hình ảnh chụp một nguyên tử đơn lẻ, có thể nhìn thấy bằng mắt thường

Theo định nghĩa, nguyên tử là đơn vị cơ bản của vật chất chứa một hạt nhân ở trung tâm và bao quanh bởi đám mây các electron điện tích âm. Nguyên tử thực sự rất nhỏ, với đường kính chỉ khoảng vài phần mười nano mé. Trên thực tế, chúng nhỏ đến mức bạn không thể nhìn thấy bằng mắt thường, thậm chí ngay cả với sự trợ giúp của những chiếc kính hiển vi hiện đại nhất.

Tuy nhiên, một bức ảnh mới được công bố gần đây đã cho thấy hình dạng của một nguyên tử trôi nổi trong điện trường và nó đủ "lớn" để có thể nhìn thấy được bằng mắt thường mà không cần đến bất kỳ loại kính hiển vi nào.

Bức ảnh đáng kinh ngạc này thuộc về nhiếp ảnh gia David Nadlinger và có tiêu đề “Single Atom In An Ion Trap”. Đây đồng thời cũng là bức ảnh dành chiến thắng trong cuộc thi nhiếp ảnh khoa học của Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Kỹ thuật và Vật lý Vương Quốc Anh, với nội dung mô tả hình dạng của một nguyên tử stronti đơn lẻ, nhúng bên trong một điện trường mạnh, và được bắn ra bởi tia laze khiến nguyên tử phát ra ánh sáng.

Mặc dù nguyên tử stronti đơn trong bức ảnh này có thể nhìn thấy được bằng mắt thường, nhưng bạn chắc chắn sẽ vẫn phải chịu khó “căng mắt” và tập trung quan sát kỹ thì mới thấy được nó. Cụ thể, nếu nhìn thật kỹ vào tâm của bức ảnh, bạn sẽ thấy một chấm nhỏ li ti màu xanh lam mờ nhạt. Đó chính là nguyên tử stronti, được chiếu sáng bằng tia laze xanh tím.

Stronti được chọn làm “nhân vật chính” của bức ảnh vì kích thước nguyên tử của nguyên tố kim loại kiềm thổ này. Stronti có số nguyên tử là 38 proton và đường kính của một nguyên tử stronti là vài phần triệu milimet. Thông thường, kích thước này vẫn còn là quá nhỏ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường, tuy nhiên các nhà khoa học đã sử dụng một thủ thuật thông minh để làm cho nguyên tử trở nên sáng hơn nhiều.

Theo đó, nguyên tử stronti trong bức ảnh đã được tia laze công suất cao chiếu vào, khiến các electron quay quanh nguyên tử trở nên tràn đầy năng lượng. Những electron được cung cấp năng lượng này sẽ phát ra ánh sáng rực rỡ. Khi đã đạt đủ năng lượng, các electron điện tử sẽ phát ra ánh sáng đủ mạnh để một máy ảnh thông thường có thể chụp lại được ảnh của nguyên tử đó.

Tuy nhiên, nói như vậy không có nghĩa là bạn sẽ có thể nhìn thấy nguyên tử hoàn toàn bằng mắt thường. Bức hình trên là ảnh chụp phơi sáng lâu, tức là trên thực tế, ánh sáng mạnh mẽ mà các electron của nguyên tử Stronti phát ra vẫn là quá mờ đề mắt người có thể thu nhận được. Thay vào đó, bạn phải cần đến tính năng chụp phơi sáng của máy ảnh trong thời gian đủ lâu đâu để có thể “thu thập” đủ lượng ảnh sáng phát ra từ nguyên tử và đưa nó vào bức ảnh để có thể nhìn thấy được.