Een manier om een ​​atoom beter te begrijpen, is door er een deeltje op te schieten en de eigenschappen van het atoom af te leiden op basis van hoe het deeltje erop stuitert. Halverwege de jaren dertig toonde de natuurkundige Enrico Fermi aan dat één meetbaar getal - de verstrooiingslengte - alles verlichtte wat bekend kon worden over een elektron dat van een atoom wordt verstrooid, of een neutron dat van een kern wordt verstrooid.

In een nieuw artikel in EPJ Historical Perspectives on Contemporary Physics , legt Chris Gould van de North Carolina State University in Raleigh, VS, uit hoe Fermi's eenvoudige schets van een radiale golffunctie de basis legde voor een beter begrip van verstrooiingsverschijnselen met lage energie, en op zijn beurt leidde tot het concept van de pseudopotentiaal, die veel wordt gebruikt in veel gebieden van de natuurkunde, waaronder onderzoek naar ultrakoude atomen en studies van qubits in realisaties van kwantumcomputers.

In Fermi's artikel over atoomfysica, gepubliceerd in 1934, was zijn schets van een radiale golffunctie - de waarde van een golffunctie op enige afstand van een verstrooier - de aanwijzing die hem ertoe bracht een raadselachtig resultaat in atomaire spectroscopie te begrijpen.

In zijn artikel over neutronenfysica, gepubliceerd in 1936, ging Fermi een andere richting in, waarbij hij het concept van de verstrooiingslengte gebruikte om een ​​nieuw idee te introduceren - de pseudopotentiaal, een potentiaalbron met een straal van nul - om correct te voorspellen hoe een neutron in paraffine verstrooit.

Gould concludeert dat Fermi's buitengewone intuïtie de natuurkundige in staat stelde om concepten toe te passen op schijnbaar niet-gerelateerde gebieden, en om ideeën te ontwikkelen die tot op de dag van vandaag van invloed zijn op de wereld van de kwantumfysica. + Verder verkennen

Exotisch elektronisch effect gevonden in 2D topologisch materiaal