پژوهشگران در مطالعات جدید خود حالت جدیدی را در رفتارهای مولکول آب کشف کردند. بر این اساس ؛ در زمانی که مولکول های آب تحت فشار شدید قرار داشتند رفتاری متفاوت از آن ها بروز می کرد.در این مطالعات دانشمندان دریافتند هنگامی که مولکول های آب به داخل لوله ای در مقیاس نانو و یا کانال بریل معدنی رانده شدند، مولکول های آب به حالت به همریخته و نامنظم در آمده و به دور یک حلقه جمع شدند در حالی که هر مولکول یک شکل غیر معمول با سر دوتایی پیدا کرد.
این موضوع بدان معنی است که اتم های اکسیژن و هیدروژن موجود در مولکول های آب به همریخته و نامنظم می شوند و در نتیجه به طور همزمان در تمام شش جایگاه متقارن برابر در درون کانال ظاهر می شوند. این یکی از آن پدیده هایی که تنها در مکانیک کوانتومی رخ می دهد و هیچ گاه درزندگی روزمره ما اتفاق نمی افتد.
سرپرست این تیم تحقیقاتی و نویسنده ارشد این مطالعه الکساندر کولسنیکوف از دپارتمان شیمی و مهندسی مواد در دانشکده ملی انرژی اوک ریج ، در رابطه با خاصیت فوق الذکر مولکول های آب گفت: این موضوع بدان معنی است که اتم های اکسیژن و هیدروژن موجود در مولکول های آب به همریخته و نامنظم می شوند و در نتیجه به طور همزمان در تمام شش جایگاه متقارن برابر در درون کانال ظاهر می شوند. این یکی از آن پدیده هایی که تنها در مکانیک کوانتومی رخ می دهد و هیچ گاه درزندگی روزمره ما اتفاق نمی افتد.
این گسترش مولکول های آب زمانی که محبوس می شوند نه تنها دور از انتظار است بلکه قوانین فیزیک کلاسیک را نیز نقض می کند. رفتار مورد نظر ، که به "تونل زنی" معروف است این چنین توصیف می شود که یک مولکول بدون نیاز به انرژی از یک مانع عبور می کند – به عبارت دیگر، با این حرکت فیزیک را به چالش می طلبد.
کولسنیکوف در ادامه توضیحات خود افزود: انرژی جنبشی متوسط پروتون آب که به طور مستقیم از آزمایش نوترون به دست آمده، معیاری از حرکت آن ها در دمای تقریبا صفر مطلق است و حدود 30 درصد کمتر از زمانی است که بصورت مایع یا آب جامد است. این پدیده در مخالفت کامل با مدل های پذیرفته شده بر اساس انرژی های مدهای ارتعاشی آن است.
از آن جایی که اندازه گیری این نوع محبوس شدن در آزمایشگاه دانشکده ملی انرژی اوک ریج قابل مقایسه با تجربه مولکول های آب به دام افتاده در سنگ ها، خاک و دیواره های سلولی است، انتظار می رود که این یافته های جدید در دنیای واقعی و در بحث هایی که در رشته های مختلف علمی مانند زیست شناسی سلولی، زمین شناسی و غیره اتفاق می افتد، تاثیرات جدی بگذارد.
منبع: upi
ترجمه: فاطمه کردی
No tags for this post.