Структурная динамика свободных молекул и конденсированного вещества

Успехи в развитии импульсной лазерной техники предопределили дальнейший прорыв в области исследования сверхбыстрой структурной динамики ядер и электронов. В результате этого прогресса использование мощных фемтосекундных лазерных импульсов как для возбуждения образца, так и в целях формирования синхронизированных с оптическими импульсами ультракоротких (в пределе — фемто- и даже субфемтосекундных) фотоэлектронных сгустков для зондирования вещества открыло возможность наблюдения когерентной динамики ядер и электронов в исследуемых образцах на необходимых пространственно-временных масштабах. Колоссальным прорывом в химической физике является возможность непосредственного наблюдения реакционного процесса. Многочастичный потенциал настолько сложен, что степень неадиабатического взаимодействия не может быть определена с точностью, необходимой для предсказания путей реакции. Как можно в дальнейшем использовать эту информацию и новый взгляд на реакционную динамику? Этот вопрос поставлен в связи с развитием нового концептуального фундамента естественных наук, знаменующего конвергенцию экспериментальных и теоретических инструментов в изучении систем любого уровня сложности с атомным разрешением. В этом подходе реализация “атомно-молекулярного кино” осуществляется при использовании взаимодополняющей информации, получаемой в триедином подходе, основанном на совместном использовании сверхбыстрой дифракции электронов (или рентгеновского излучения), спектроскопии и теории квантовой динамики вещества.