چهارمین حالت آب هم کشف شد
به گزارش تاسیسات نیوز، می دانید که اب می تواند به سه شکل در طبیعت وجود داشته باشد: جامد، مایع و گاز. اما دانشمندان در آزمایشگاه ملی اوک ریج کشف کرده اند که وقتی آب تحت فشارهای بسیار بالا در جای کوچکی قرار می گیرد، مایع حیات می تواند حالت چهارم عجیب و غریبی با عنوان تونل ساز به خود بگیرد.
این آب در کانال های شش وجهی بسیار کوچک در سیلیکات آلومینیوم و منیزیم معدنی یافت شد که مبنایی برای زمرد سبز و گوهرهای کبود تشکیل می دهد. کانال ها تنها حدود 5 اتم عرض داشته و اساسا به عنوان محفظه هایی عمل می کنند که می توانند هریک در یک مولکول آب هب دام بیافتند. یافته محققان حاکی از آن است که در این فضای بسیار تنگ، مولکول آب ویژگی به نام تونل سازی از خود نشان می دهد که معمولاً تنها در سطح کوانتومی بسیار کوچک دیده می شود.
اساساً تونل سازی کوانتومی به این معناست که یک ذره یا در این مورد یک مولکول می تواند بر یک مانع غلبه کرده و همزمان دو طرف آن یا هرجایی بین آن قرار گیرد. فکر کنید یک توپ را یک طرف تپه به سمت پایین و دیگری را به سمت بالا بغلتانید. تپه دوم مانع است و توپ تنها انرژی کافی برای بالا رفتن تا ارتفاعی که از آن افتاده دارد. این فیزیک کلاسیک است. فیزیک کوانتومی و مفهوم تونل سازی به این معناست که توپ می تواند به سادگی به طرف دیگر تپه بپرد یا حتی داخل تپه یا همزمان دو طرف تپه دیده شود.
در فیزیک کلاسیک، اگر اتم انرژی کافی نداشته باشد نمی تواند روی مانع بپرد. اما در مورد آب به دام افتاده مولکول های آب طبق قوانین فیزیک کوانتوم عمل می کند. یعنی اتم های اکسیژن و هیدروژن مولکول آب تغییر محل داده و در نتیجه همزمان در هر 6 موقعیت معادل در کانال وجود دارد. این یکی از پدیده هایی است که تنها در مکانیک کوانتوم وجود دارد و در تجربه روزانه ما موازی ندارد.
با استفاده از آزمایشات پراکنش نوترون، محققان توانستند ببینند مولکول های آب خود را به دو حلقه گسترش می دهند که یکی داخل دیگری است. در مرکز حلقه، اتم هیدروژن که یک سوم آب را تشکیل می دهد همزمان در 6 جهت مختلف قرار می گیرد. تونل سازی میان این جهت ها به معنای این است که اتم هیدروژن یک جا نیست اما در یک شکل حلقه ای مرتب می شود.
این کشف درک جدیدی از رفتار آب و روش بهره گیری آب از انرژی را نشان می دهد. شایان ذکر است آن مولکول های آب در حلقه کبود یا زمرد سبز همان تونل سازی کوانتومی که در آزمایشات دیده شد را نشان می دهند.
انتهای خبر