Stell dir vor, du könntest die Geheimnisse von Licht und Energie entschlüsseln. Forschende haben eine neue Methode entwickelt, um genau das zu tun.
Hast du schon mal von Elektronen gehört, die auf Reisen gehen? Elektronen sind winzige Teilchen, die in Atomen herumflitzen. Manchmal springen sie von einem Atom zum anderen, und das nennt man „Anregung“. Stell dir vor, du hast eine Taschenlampe. Wenn du sie anmachst, sendet sie Licht aus. Dieses Licht entsteht, weil Elektronen in den Atomen der Lampe auf Reisen gehen. Forschende haben eine neue Methode entwickelt, um diese Reisen besser zu verstehen.
Was die Forschenden herausgefunden haben
Die Forschenden haben herausgefunden, dass sie die Energie, die bei diesen Elektronenreisen freigesetzt wird, sehr genau messen können. Sie haben eine Methode entwickelt, die „kubische Skalierung“ genannt wird. Das bedeutet, dass sie auch bei großen Molekülen, die aus vielen Atomen bestehen, genau arbeiten können. Selbst wenn sie nur einen kleinen Teil der Energie betrachten, bleibt ihre Methode sehr genau. Sie haben auch herausgefunden, dass ihre Methode besser ist als andere, die bisher verwendet wurden.
Wie haben sie das gemacht?
Um das zu erreichen, haben die Forschenden eine spezielle Art der „Störungsrechnung“ verwendet. Das klingt kompliziert, ist aber eigentlich ganz einfach. Stell dir vor, du hast ein Puzzle. Normalerweise legst du es Stück für Stück zusammen. Die Forschenden haben eine Methode entwickelt, bei der sie das Puzzle in kleine Teile zerlegen und dann jedes Teil einzeln betrachten. So können sie genau herausfinden, wie die Elektronen auf Reisen gehen. Sie haben auch eine Art „Lokalisierung“ verwendet, um die Berechnungen zu vereinfachen. Das bedeutet, dass sie sich nur auf bestimmte Teile des Moleküls konzentrieren, anstatt das ganze Molekül auf einmal zu betrachten.
Warum ist das wichtig?
Diese Methode ist wichtig, weil sie uns hilft, Licht und Energie besser zu verstehen. Das kann uns dabei helfen, bessere Lampen, Solarzellen und sogar Medikamente zu entwickeln. Wenn wir wissen, wie Elektronen auf Reisen gehen, können wir auch besser verstehen, wie Licht und Energie in der Natur funktionieren. Das kann uns helfen, neue Technologien zu entwickeln, die unser Leben einfacher und nachhaltiger machen.
Du willst mehr über die Studie wissen?
Die Forschenden hinter dieser Entdeckung heißen Rachel Clune und Eric Neuscamman. Sie haben ihre Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Artikel veröffentlicht. Wenn du mehr darüber erfahren möchtest, kannst du den Artikel unter dem Titel „An excitation matched local correlation approach to excited state specific perturbation theory“ nachlesen.