图片说明：用四维电子显微镜来显示纳米鼓动现象。
(图片来源：Nano Letters; images and diagram produced at Caltech)
美国科学家近日制造出了第一台四维电子显微镜，能够用来观察原子尺度物质结构和形状在极短时间内所发生的变化。科学家用它拍摄了金和石墨原子的活动。相关论文发表在11月21日的《科学》(Science)杂志上。
该项研究由1999年诺贝尔化学奖得主加州理工学院教授Ahmed Zewail领导完成。Zewail表示，给运动中的分子“拍照”为我们提供了时间维度信息，但无法了解空间维度相关信息。
用电子显微镜科学家可以得到分辨率十亿分之一米以上的物体三维静态结构，由于电子速度越快，其波长越小，所以一般都会把电子加速到极高速度。但光有电子是无法同时在空间和时间尺度上观测原子行为的。科学家必须小心地控制电子，以使其在特定的时间间隔到达样本。Zewail和同事通过精确地控制电子，成功地在高分辨率电子显微方法中引入了第四维——时间。