Неожиданно: ученые открыли четвертое состояние воды!

Пятница, 29 Апрель 2016 09:13
Вода - основа жизни на Земле... Вода - основа жизни на Земле...

Сенсационное открытие сделали американские физики: с помощью компьютерного моделирования и нейтронного рассеяния они обнаружили абсолютно новое состояние молекул воды – нетипичное ни для одного из трёх известных агрегатных состояний.

Как известно, вода имеет три основных агрегатных состояния — жидкое, твёрдое и газообразное. Однако, под большим давлением и в тесном пространстве молекулы воды демонстрируют ещё одно состояние и живут при этом не по классическим, а по квантовым законам физики.

Исследователи из Национальной лаборатории в Оук-Ридж совместно с лабораторией Резерфорда-Эплтона провели эксперимент, чтобы выяснить, какое состояние принимает жидкость в микротрещинах горных пород, почве, а также в ходе прохождения через клеточные мембраны. Однако, открытие оказалось еще более масштабным и неожиданным.

В ходе эксперимента воду помещали в шестиугольные сверхмалые каналы в минерале берилл (химическая формула Be3Al2Si6O18). Этот минерал – основа изумрудов. Диаметр изученных каналов составляет всего 0,5 нанометра.

Как выяснилось, молекулы воды демонстрируют квантовый эффект туннелирования, преодолевая потенциальный барьер. Такое состояние воды никогда ранее не наблюдалось учёными и не соответствовало каким-либо типичным состояниям этого вещества.

Само по себе это явление (квантовое туннелирование) уже давно известно, но ранее всегда считалось, что оно существует лишь в квантовой механике. При низких температурах (5-50 К) эта "туннельная" вода демонстрирует квантовые свойства, что в классическом мире невозможно.

Исследование же данных образцов при помощи нейтронного рассеяния, а также последующее компьютерное моделирование показало, что атомы данной молекулы воды находятся одновременно во всех шести возможных позициях.

Как показали компьютерные расчёты, "катализатором" перехода молекул воды в туннельное состояние являются колебания структуры кристалла берилла.

Исследователи не сомневаются, что их открытие повлечёт за собой множество дискуссий в биологических, геологических и физико-математических кругах: теперь важно будет объяснить механизм нового явления и понять, как оно будет влиять на современные научные представления.

Можно также посмотреть видео об этом сенсационном открытии:

 

Прочитано 863 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Реальные технологии и изобретения будущего
    «Все, что можно было изобрести, уже изобретено», – сказал в 1899 году сотрудник Патентного ведомства США Чарльз Дуэл, и ошибся. Величайшие умы XIX века и представить себе не могли, насколько сильно изменится жизнь цивилизации в XX столетии. Но мы живем в эпоху информатизации, и, пользуясь имеющимися данными, можем пофантазировать, какие изобретения появятся в будущем. 
  • Ученые выявили третье состояние человека

    "Скажи наркотикам стоп, но изучи врага!" (с) Британские учёные проанализировали сложность и разнообразие паттернов активности головного мозга человека под действием кетамина, ЛСД и псилоцибина, и обнаружили третье (кроме сна и бодрствования) состояние сознания — гораздо более сложное и непредсказуемое, чем два других.

  • Первые динозавры были... крокодилоподобными?

    Ученые нашли в Танзании останки вероятного предка динозавров, который был больше похож на крокодила, чем на первых "настоящих" динозавров, эорапторов и прочих "ящеров ужаса". "Это открытие показывает, что первые динозавры имели много чего общего с первыми крокодилами, и что "птичьи" черты анатомии появились у них не сразу, как мы считали раньше. Палеонтологи не любят слово "потерянное звено эволюции", но в данном случае оно является допустимым – Teleocrater связывает динозавров и их общего предка с крокодилами", — рассказал Кен Ангельчук из Полевого музея естественной истории в Чикаго (США).

  • Китай начал создавать квантовый мегакомпьютер

    И опять Китай впереди планеты всей! За последние годы на исследования и разработку квантовых технологий Китай потратил очень много денег и ресурсов. В одном только 2015 году на эти цели ушло более ста миллиардов долларов, зато результатом работы стал запуск первого в мире спутника квантовой связи, затем появился разработанный китайскими специалистами квантовый радар. Теперь же учёные из Китайской академии наук начали создание квантового компьютера, превосходящего все современные суперкомпьютеры по мощности.

  • Гренландия бесповоротно расстается с ледяным покровом
    Пара экологов, пролетев над Гренландией на вертолете, сняла видеодоказательства того, как стремительно исчезает ледовый покров в этой части планеты. Морской биолог, пилот и исследователь National Geographic Эдди Кисфалуди мониторит экологическую ситуацию по всей планете. В прошлом году он вместе со своей невестой Амандой отправился в Лондон, чтобы купить там новый вертолет...