|
 Đang trực tuyến :
21 |
|
 Số lượt truy cập :
33275323 |
|
|
|
|
|
Phát hiện trạng thái thứ tư kỳ quặc của nước
Thứ ba, 03-05-2016 | 18:10:42
|
|
Chúng ta hẳn đã biết rằng nước có 3 trạng thái vật chất là rắn, lỏng và khí. Nhưng các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge (ORNL) của Mỹ vừa khám phá ra rằng khi được đặt dưới điều kiện áp suất cực đoan trong những khoảng không gian nhỏ, chất lỏng cung cấp sự sống này có thể biểu hiện một trạng thái thứ tư kỳ lạ gọi là chui hầm.
Nước này được phát hiện ở trong các kênh dẫn 6 mặt siêu nhỏ trong khoáng chất beryl vốn là thành phần cơ bản của ngọc aquamarine và ngọc bảo lục. Các kênh dẫn này chỉ rộng khoảng 5 nguyên tử và đóng vai trò cơ bản là những chiếc lồng, mỗi lồng nhốt một phân tử nước. Điều mà các nhà nghiên cứu phát hiện ra là trong không gian cực kỳ chật hẹp đó, phân tử nước biểu hiện một đặc điểm thường chỉ thấy ở cấp độ lượng tử nhỏ hơn nhiều gọi là chui hầm (tunneling).
Về cơ bản, chui hầm lượng tử có nghĩa là một hạt, hay trong trường hợp này là một phân tử, có thể vượt qua một rào chắn và ở trên 2 phía của rào chắn đó cùng lúc hay bất kỳ đâu giữa 2 phía đó. Chúng ta hãy hình dung thả lăn một quả bóng xuống một bên ngọn đồi và lăn ngược lên ngọn đồi khác. Ngọn đồi thứ 2 là rào chắn và quả bóng chỉ đủ năng lượng để lên đến độ cao mà nó được thả xuống ban đầu. Nếu ngọn đồi thứ 2 cao hơn, quả bóng không thể lăn vượt qua nó. Đó là là vật lý học cổ điển. Vật lý học lượng tử và khái niệm chui hầm có nghĩa rằng quả bóng có thể nhảy lên bên kia ngọn đồi dễ dàng hay thậm chí ở bên trong ngọn đồi – hoặc ở trên cả bên ngọn đồi cùng lúc.
Nhà khoa học thiết bị của ORNL Alexander Kolesnikov cho biết: “Trong vật lý cổ điển, nguyên tử không thể nhảy qua một rào chắn nếu nó không có đủ năng lượng để làm vậy”. Nhưng trong trường hợp nước bị beryl giữ lại mà nhóm đã nghiên cứu, các phân tử nước hành xử theo quy luật lượng tử của vật lý học, không phải theo vật lý học cổ điển.
“Điều này có nghĩa rằng các nguyên tử hydro và oxy của phân tử nước bị “đổi vị trí” và do đó đồng thời hiện diện trên toàn bộ 6 vị trí đối xứng tương ứng trong kênh dẫn đồng thời. Đây là một trong những hiện tượng chỉ xuất hiện trong cơ học lượng tử và không có sự tương đương trong trải nghiệm hằng ngày của chúng ta”, Kolesnikov giải thích.
Bằng các sử dụng các thí nghiệm phân tán neutron, các nhà nghiên cứu đã có thể thấy được các phân tử nước tự phát tán vào 2 vòng uốn nếp, một vòng ở trong vòng kia. Ở trung tâm của vòng, nguyên tử hydro, vốn là 1/3 phân tử nước, có 6 hướng khác nhau cùng lúc. “Chui hầm giữa các hướng này có nghĩa rằng nguyên tử hydro không nằm ở một vị trí mà trải ra trong một hình dạng vòng tròn”, một báo cáo trên tạp chí Physics viết.
Đồng tác giả Lawrence Anovitz nói: “Phát hiện này là một kiến thức cơ bản mới về hành vi của nước và cách nước sử dụng năng lượng. Cũng thật thú vị khi nghĩ rằng các phân tử nước đó trong chiếc nhẫn ngọc và ngọc lục bảo của bạn cũng đang trải qua hiện tượng chui hầm lượng tử mà chúng tôi đang vừa quan sát được trong các thí nghiệm của mình”.
Vì nhóm ORNL phát hiện ra thuộc tính mới này của nước nhưng không biết chính xác nguyên nhân và cách thức hoạt động của nó ra sao nên Anovitz cho rằng phát hiện chắc chắn sẽ buộc các nhà khoa học nghiên cứu để khám phá cơ chế dẫn tới hiện tượng này.
Kolesnikov cho biết thêm rằng phát hiện có đúng với bất kỳ đâu nước được phát hiện có trong những khoảng không gian cực hẹp như màng tế bào hay bên trong ống nano cacbon. Xem video để biết thêm chi tiết.
LH - Dostdongnai theo Gizmag. |
Trở lại
In
Số lần xem: 2416
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
