دانشمندان مولکول های آب را تحت حالت ِ جدیدی از ماده قرار دادند!

بيگ بنگ/ فيزيکدانان با تحت فشار قرار دادن مولکول هاي آب، آن را به حالت جديدي درآوردند که به قوانين معمول جامدات، مايعات و گازها پايبند نيست. با به دام انداختن آب در شکاف هاي بسيار کوچک، شبيه به آنهايي که در طبيعت نيز وجود دارد، محققان موفق شدند اتم هاي هيدروژن و اکسيژن ِ آن را به طريقي در بياورند که رفتارش بسيار عجيب و غريب باشد. اين کشف بسيار نزديک به فرضيه هاي موجود در فيزيک کوانتوم است-زمينه ي علمي که در آن، قوانين فيزيک کلاسيک ِ جهان، اغلب صدق نمي کند و ناديده گرفته مي شود. تيم پژوهشي اين تحقيق کاملا مطمئن نيستند که يافته ي آنها به چيزي منجر خواهد شد، اما بايد بينش جديدي در مورد چگونگي رفتار آب در فضاهاي فوق العاده محدود ارائه دهد. مايکل بايرن گزارش مي دهد: دانشمندان آزمايشگاه ملي اوک ريج، مولکول هاي آب را مجبور به پايين رفتن از کانال هاي ساخته شده از مواد معدني بريل کردند، که فقط ۵ آنگستروم (حدود ده ميلياردم متر) بود. آنها مي گويند شرايط مشابه به احتمال زياد بيش از حد در جهان طبيعي يافت مي شود، براي مثال در داخل خاک، رابط مواد معدني و ديواره هاي سلولي. در داخل اين محفظه مولکولي (اتمها در حدود ۱ آنگستروم هستند)، دو اتم هيدروژن و يک اتم اکسيژن که تشکيل يک مولکول آب را مي دهند رفتار واقعا عجيب و غريبي از خود نشان مي دهند. به جاي اينکه ثابت بمانند، اتم هاي هيدروژن در شش جهت متقارن ِ مختلف در يک زمان ظاهر مي شوند که اتم اکسيژن در وسط آنها قرار مي گيرد: دانشمندان مي گويند شش موقعيت مختلف با شش ديواره مختلف از کانال شش ضلعي مطابقت دارد. همانطور که آنها تونل مي زنند، چرخه اتم هاي هيدروژن بين تمام موقعيت هاي ممکن قرار دارد و در نتيجه درجه حرارت افزايش مي يابد. مرکز جرم مولکول به جاي آن که به هيدروژن دور افتاده تغيير يابد(چيزي که در يک مولکول معمولي است) به سمت اتم اکسيژن مرکزي مي رود. همچنين طرح تازه متقارن به معناي اين است که مولکول گشتاور دو قطبي الکتريکي خود را از دست مي دهد، يعني بارهاي مثبت و منفي در اتم ها ديگر نامتعادل نيستند و در تئوري ديگر نبايد در پيوند با ديگر اتم ها يا مولکول ها باشد. اين کشف ِ بزرگي است، حتي اگر دانشمندان دقيقا اطمينان نداشته باشند که معني دقيق آن چيست! رهبر اين پژوهش، الکساندر کلسنيکف مي گويد:« اين يکي از آن پديده هايي است که تنها در مکانيک کوانتومي رخ مي دهد و قابل مقايسه با هيچ يک از تجربه هاي روزمره ي ما نيست.» لارنس آنوويتز عضو تيم تحقيقي اضافه کرد:« اين کشف نشان دهنده درک اساسي جديد از رفتار آب است و طريقي که آب انرژي مي گيرد.» گام بعدي محققان اين است که بدانند چرا اين پديده رخ مي دهد، اما بايد در نهايت دانشمندان از ترموديناميک و رفتار آب هنگامي که در محيط بسيار سخت، محدود است؛ درک بهتري بدست آوردند. جزئيات بيشتر اين پژوهش در نشريه ي Physical Review Letters منتشر شده است. با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد