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 560 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Самые поразительные открытия-2016: ТОП-15

    Мир таит в себе еще много загадок и тайн. Нам просто нужно быть наблюдательными и любопытными, продолжать искать ответы на вопросы, которые, по нашему мнению, и не имеют ответов. Развитие науки в настоящее время происходит чрезвычайно динамично, и эти поразительные открытия 2016 года тому доказательство. Представляем традиционный ТОП-15:

  • Ученые исследовали марсианскую реку

    "На берегу этой тихой реки" действительно очень тихо - воды давно нет, не журчат веселые воды и не плещутся марсианские окуни, как было каких-то 400 миллионов лет назад... Ученые из ESA определили, что, как минимум, вплоть до этого времени все здесь было совсем по-другому, а теперь осталось лишь высохшее русло, которое и вычислили-то только с помощью аэрокосмический наблюдений. Чем-то это напоминает нашу земную пустыню Сахару, где также изменилось решительно все...

  • Невероятные секреты черных дыр

    Осознать масштабы Вселенной и своё место в ней – не такая уж и простая задача, как может показаться на первый взгляд. Наш фоторепортаж, рассказывающий об известных науке чёрных дырах в ближних и дальних галактиках, поможет вам в этом убедиться. Теперь, когда ученые сообщили об открытии гравитационных волн, что уже называют самым важным открытием 21-го века, изучение черных дыр, звезд и галактик может продвинуться далеко вперед.

  • Самые перспективные технологии современности: ТОП-10

    Современный мир настолько динамичен, что буквально каждый день приносит новые научные открытия и новые технологии, способные радикально изменить жизнь человека. Причём большинство из них уже не фантастика, а успешно используются на производстве и в быту. Именно о таких и пойдет речь в нашем традиционном ТОП-10:

  • День, когда Земля изменится: карта будущего

    Каждый слышал о глобальном потеплении, но не все представляют, чем оно может обернуться для планеты. Эти карты, составленные на основе последних научных данных, демонстрирует, что было бы, если бы растаяли все ледники на Земле. Уровень мирового океана заметно повысится, это изменит облик континентов, а некоторые города и страны уйдут под воду. Предлагаем посмотреть, какие именно...