原子是构成我们这个宇宙的基础，它们之间通过化学键结合在一起，又因为化学键的断裂和重新结合而构成不同的物质形态，让这个世界五彩缤纷，千姿百态。
然而，原子究竟是什么模样的呢？它们究竟是如何结合在一起的呢？除了一些想象图外，我们很难看到真实的原子照片，毕竟原子的尺寸非常地小，一根头发丝的宽度，就等于50万个碳原子排列在一起，连最精细的显微镜，都已经无能为力了。
不过最近，来自英国诺丁汉大学的纳米材料教授安德烈·霍尔比斯托夫，和德国乌尔姆大学研究助理曹克诚博士领导的一个研究小组，却借助碳纳米管的约束和透射电子显微镜（TEM），拍到了有史以来第一个原子之间互相运动及化学键断裂的视频，为未来研究化学反应开辟了新的方法。
研究人员利用直径仅1至2纳米的碳纳米管作为“微型试管”，把两个铼原子置入其中。铼是元素周期表中最后一个被发现的稳定元素，由于原子序数高，“块头”大，更容易被高能电子束识别，在纳米管中成为两个模糊的圆形暗点。
铼原子的直径大约在0.1到0.3纳米之间。当两个铼原子键合在一起的时候，透射电子显微镜发现它们形成了分子，开始振动，变成了椭圆形；不久后，它们之间的键又突然断裂，恢复为铼原子，停止振动。由于碳纳米管的精确约束，科学家们可以看到它们分分合合，化学键不断断裂又结合的过程。
研究人员认为，这个实验中观察到的两个铼原子，在碳纳米管中运动时，键长会发生变化，表明键的强弱取决于原子周围的环境；它们主要是通过四重键结合，这为过渡金属化学提供了新的基本见解。
是不是非常奇妙？人类的科技水平，已经能够窥知一根头发丝50万分之一的尺度了，在不为人知，肉眼难见的微观领域，究竟还有多少未知的秘密呢？随着科技水平的不断提高，未来我们或许可以看到更多匪夷所思的奇妙现象。
这项研究发表在《科学进展》杂志上。
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