Vedcom sa podarilo objaviť štvrté skupenstvo vody
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 28. 4. 2016
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
V školách nás učili, že voda môže mať tri stavy svojej hmoty: pevné, kvapalné a plynné, no vedcom z Národného laboratória v Oak Ridge (ORNL) sa podarilo zistiť, že ak sa voda vystaví extrémnemu tlaku v malom priestore, môže vykázať zvláštny štvrtý stav, ktorý je pomenovaný ako tunelovanie.
Voda bola nájdená v ultra malých šesťstranných kanáloch v mineráli berylu, ktorý tvorí základ pre drahokamy akvamarínu a smaragdu. Kanáliky merali len asi päť atómov naprieč a fungujú v podstate ako klietky, v ktorých môže uviaznuť jedna molekula vody. Vedci zistili, že v tomto neuveriteľne tesnom priestore vykazuje molekula vody vlastnosti, ktoré sú zvyčajne vidieť len na oveľa menšej kvantovej úrovni, čo sa nazýva tunelovanie.
Kvantové tunelovanie v podstate znamená to, že častice, v tomto prípade molekuly, môžu prekonať bariéru a byť na oboch jej stranách naraz, alebo kdekoľvek medzi tým. Predstaviť si to môžeme na príklade s loptou, ktorá sa kotúľa z jedného kopca do druhého. Druhý kopec je bariéra a lopta bude mať len toľko energie, aby sa vyšplhala do výšky, z ktorej bola z pôvodného kopca spustená. To je v prípade klasickej fyziky. Kvantová fyzika a pojem tunelovanie znamená to, že lopta môže ľahko poskočiť na druhú stranu kopca, alebo sa nachádza vo vnútri kopca alebo na oboch jeho stranách naraz.
Znamená to, že atómy kyslíka a vodíka vo vodnej molekule sú súčasne prítomne vo všetkých symetricky ekvivalentných pozíciách v kanáli. Je to jeden z javov, ktorý sa vyskytuje iba v kvantovej mechanike. Pomocou experimentov s neutrónovým rozptylom boli vedci schopní vidieť ako sa molekuly vody šíria do dvoch zvlnených kruhov, jeden vo vnútri druhého. Atóm vodíka, ktorý je tretinou molekuly vody, zaujal v strede kruhu šesť rozdielnych smerov naraz.
Vedecký tím, ktorý stojí za týmto objavom zatiaľ nevie prečo a ako to presne funguje, no bude sa snažiť odhaliť presný mechanizmus, ktorý vedie k tomuto zvláštnemu javu. Objav by pritom mohol mať vplyv všade tam, kde sa voda nachádza vo veľmi stiesnených priestoroch, ako napríklad v bunkových membránach, alebo vo vnútri uhlíkových nanotrubičiek.
