Содержание
Физики впервые смогли разделить воду на две разные жидкости
https://ria.ru/20180529/1521620310.html
Физики впервые смогли разделить воду на две разные жидкости
Физики впервые смогли разделить воду на две разные жидкости — РИА Новости, 29.05.2018
Физики впервые смогли разделить воду на две разные жидкости
. Швейцарские ученые впервые в истории смогли разделить воду на две разные жидкости, состоящие из двух типов молекул воды. Методика этого процесса отражена в… РИА Новости, 29.05.2018
2018-05-29T17:10
2018-05-29T17:10
2018-05-29T19:07
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/148056/18/1480561854_0:4:5500:3098_1920x0_80_0_0_86cb514eeba104806e925383012bae88.jpg
швейцария
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
2018
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/148056/18/1480561854_684:0:4817:3100_1920x0_80_0_0_72a66787619ca8e9d56f2f5352c154b3.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
открытия — риа наука, швейцария
Открытия — РИА Наука, Наука, Швейцария
МОСКВА, 29 мая — РИА Новости. Швейцарские ученые впервые в истории смогли разделить воду на две разные жидкости, состоящие из двух типов молекул воды. Методика этого процесса отражена в журнале Nature Communications.
24 февраля 2016, 13:58
Физики научились ставить кипящую воду «на паузу» при помощи лазераАмериканские ученые разработали технологию, которая буквальным образом позволяет ставить процесс кипения воды «на паузу», мешая образованию пузырьков внутри кипящей жидкости.
«Мы показали, что реакции с участием параводы идут на 25% быстрее, чем с ортоводой, что связано с тем, как спин ядра атомов водорода влияет на вращение всей молекулы. Это очень важно, так как без полного контроля и понимания того, как ведут себя молекулы во время реакций, мы не сможем раскрыть механизмы, управляющие их ходом», — заявил Штефан Виллич (Stefan Willitsch) из университета Базеля (Швейцария).
Пространственная структура и некоторые физические свойства молекул воды зависят от спина атомов водорода. Если спин у обоих атомов одинаковый, такая молекула называется параводой, если они противоположны — ортоводой. Точные различия между ними пока не известны, однако в 2002 году российские физики показали, что ортовода конденсируется хуже, чем паравода.
Законы квантовой механики запрещают прямое превращение одной формы воды в другую, поэтому в любом стакане с жидкостью должны одновременно присутствовать обособленные группы и пара-, и ортоводы. Тем не менее первые же опыты показали, что разделить их невозможно, так как некоторые взаимодействия между молекулами воды, характер которых пока не ясен, иногда заставляют их менять спин атомов водорода.
Виллич и его коллеги впервые смогли решить эту, казалось, невозможную задачу, охладив воду до температуры, близкой к абсолютному нулю, и заставив молекулы пара- и ортоводы самостоятельно разделиться на два лагеря, не соприкасающиеся друг с другом.
18 сентября 2015, 13:43
Физики нашли объяснение аномальным свойствам воды в ее структуреСверхбыстрые лазеры помогли немецким физикам выяснить, что вода способна сохранять свою локальную структуру на протяжении неожиданно долгого времени, что в частности объясняет ее необыкновенные свойства в качестве «универсального растворителя».
Этого удалось добиться, превратив воду в своеобразный пар — чрезвычайно разреженную смесь молекул воды и атомов аргона, не застывающую даже при сверхнизких температурах. Подготовив достаточное количество этой смеси, ученые пропустили ее через мощный генератор электростатических полей. Она разделилась на два узких потока молекул, один из которых состоял только из параводы, а второй — только из ортоводы.
Потоки врезались в облачко другого газа, состоявшего из ионов кальция и диазенилия — непрочного соединения двух атомов азота и одного атома водорода. Диазенилий, даже при сверхнизких температурах активно взаимодействуйствующий с водой, отдавая ей лишний водород, стал одним из первых межзвездных химических соединений, открытых астрономами в космосе в последние 50 лет.
21 октября 2011, 02:26
Кометы собирали океаны Земли по всей Солнечной системе, считают ученыеГруппа ученых под руководством Михила Хогерхейде (Michiel Hogerheijde) из Лейденского университета (Нидерланды) пришла к такому выводу, изучив при помощи орбитального телескопа «Гершель» распределение водяного пара и льда в газопылевом диске вокруг оранжевого карлика в созвездии Гидры.
Обстреливая это облако и потоки лучами ультрафиолета, ученые смогли проследить за тем, как обе формы воды взаимодействуют с диазенилием, и раскрыть несколько интересных свойств пара- и ортоводы. К примеру, выяснилось, что паравода заметно быстрее и активнее вступает в реакции с молекулами N2H, что говорит о существенных различиях в их «поведении» и химических взаимодействиях.
Дальнейшие эксперименты с «чистыми» версиями воды, как надеются ученые, помогут также выявить иные различия между ними и понять, почему пропорции пара- и ортоводы на Земле отличаются от тех значений, которые вычислены для других звездных систем.
Все это, в свою очередь, может оказаться критически важным для раскрытия история формирования планеты и зарождения жизни.
Добро влияет на структуру воды созидательно, доказал японский ученый | Новости общества | Известия
C древнейших времен человечество приписывает чудесные свойства воде. Последние исследования подтверждают это. Ранее считалось, что вода не может образовывать долгоживущих структур. Однако расчеты ученых показали, что она представляет собой иерархию правильных объемных структур, в основе которых лежит кристаллоподобный «квант воды», состоящий из 57 её молекул. Эта структура энергетически стабильна и разрушается с освобождением свободных молекул воды лишь при высоких концентрациях спиртов и подобных им растворителей. «Кванты воды» могут взаимодействовать друг с другом за счет свободных водородных связей, что приводит к появлению структур второго порядка в виде шестигранников. Они состоят из 912 молекул воды, которые практически не способны к взаимодействию за счет образования водородных связей.
Это свойство объясняет чрезвычайно лабильный характер их взаимодействия. Именно за счет этого осуществляется построение структурных элементов воды в ячейки, размером до 0,5—1 микрон. Их можно непосредственно наблюдать при помощи контрастно-фазового микроскопа. Структурированное состояние воды оказалось чувствительным датчиком различных полей, особо следует выделить её реагирование на изменение состояния электромагнитного вакуума. Некоторые исследователи считают, что мозг, состоящий на 90% из воды, может изменять структуру вакуума. Наблюдалось также воздействие людей на свойства воды. Оно бывает настолько мощным, что тестовые микроорганизмы не только прекращают движение, но погибают и даже растворяются в ней. Японский исследователь Масару Эмото приводит еще более удивительные доказательства информационных свойств воды. За время работы он сделал более 10 000 фотографий.
Доктор Эмото использовал Анализатор Магнитного Резонанса (MRA) для нескольких функций, включая качественный анализ воды.
Он заметил, что никакие два образца не образуют абсолютно похожих кристаллов и что форма кристаллов отражает свойства воды. Согласно доктору Эмото, современная медицина сосредотачивает свои наблюдения на молекулярном (химическом) уровне. Однако чтобы успешно заниматься лечением, нужно обратиться глубже молекулярного уровня — на уровень атомов, и даже микрочастиц. В основе любой сотворенной вещи, считает доктор Мамото, лежит источник энергии ХАДО (HADO) — вибрационная частота, волна резонанса. (ХАДО — определенная волна колебаний электронов атомного ядра. Поле магнитного резонанса всегда присутствует там, где существует ХАДО. Таким образом, ХАДО может интерпретироваться непосредственно как область магнитного резонанса, которая является одним типом электромагнитной волны. MRA измеряет магнитный резонанс ХАДО.
Доктор Эмото пришел к выводу, что, «все вещи лежат в пределах вашего собственного сознания». Таким образом, он верит, что мы должны стараться поднимать наш уровень ХАДО, например, посылая благословение нашей пище, а пить воду в отсутствие отрицательных эмоций.
Также были исследованы образцы воды из различных водных источников всего мира. Вода подвергалась различным видам воздействия, таким как музыка, изображения, электромагнитное излучение, мысли одного человека и групп людей, молитвы, напечатанные и произнесенные слова. К примеру, такой эксперимент: на бутылках с водой две надписи — на одной «спасибо», на другой «ты глухой». Вода сформировала красивые кристаллы, в доказательство того, что «спасибо» одержало верх над «ты глухой». Таким образом, добрые слова сильнее злых. Если один человек, молится с глубоким, ясным и чистым чувством, кристаллическая структура воды будет ясна и чиста. И даже если небольшая группа людей имеет беспорядочные мысли, кристаллическая структура воды тоже будет неоднородна. Однако если все объединятся, кристаллы получатся красивыми, как при чистой и сосредоточенной молитве одного человека. Под влиянием мыслей вода изменяется мгновенно.
Кристаллическая структура воды состоит из кластеров (большая группа молекул).
Слова, подобные слову «дурак» уничтожают кластеры. Негативные фразы и слова формируют крупные кластеры или вообще их не создают, а положительные, красивые слова и фразы создают мелкие, напряженные кластеры. Более мелкие кластеры дольше хранят память воды. Если есть слишком большие промежутки между кластерами, другая информация может легко проникнуть в эти участки и разрушить их целостность, таким образом стереть информацию. Туда также могут проникнуть микроорганизмы. Напряженная плотная структура кластеров оптимальна для длительного сохранения информации. Доктором Эмото много проведно экспериментов с целью найти то слово, которое сильнее всего очищает воду, и в результате обнаружил, что это не одно слово, а сочетание двух слов: «Любовь и Благодарность».
Масару Эмото предполагает, что если провести исследования, то можно найти большее число тяжких преступлений в том обществе, где люди чаще сквернословят. В природе существует 10% болезнетворных микроорганизмов и 10% полезных, остальные 80% могут менять свои свойства от полезных до вредных.
Доктор Эмото полагает, что примерно такая пропорция существует и в человеческом обществе. Доктор Эмото верит, что вода является хранителем информации и отражает сознание человечества. На основании своих исследований он делает выводы: Добро влияет на структуру воды созидательно, зло разрушает ее. Добро первично, зло вторично. Добро активно, оно работает само, если убрать злую силу.
Поэтому молитвенные практики мировых религий включают в себя очищение сознания от суеты, «шума» и эгоизма. Человеческое сознание гораздо сильнее влияет на бытие, чем действия. Слова могут непосредственно влиять на биологические структуры. Процесс совершенствования основан на любви, милосердии, сострадании и благодарности. Об этом сообщает Newsinfo.
Новое состояние воды: найдена странная 6-сторонняя молекула
При покупке по ссылкам на нашем сайте мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.
Исследователи обнаружили, что вода в берилле обладает некоторыми уникальными и неожиданными характеристиками.
(Изображение предоставлено Джеффом Сковилом)
Внутри кристаллов берилла, разновидности изумруда, было обнаружено странное новое поведение молекул воды, вызванное причудливыми квантово-механическими эффектами, которые позволяют молекулам воды смотреть в шесть разных направлений одновременно.
В нормальных условиях два атома водорода в каждой молекуле воды расположены вокруг атома кислорода в форме открытой буквы «V», которую иногда сравнивают с бумерангом или ушами Микки Мауса.
Но в новом эксперименте ученые обнаружили, что атомы водорода некоторых молекул воды, попавшие в кристаллическую структуру минерала берилла, «расплываются» в шестигранное кольцо. [Удивительно странная физика воды]
Форма кольца вызвана «квантовым туннелированием» молекул, явлением, которое позволяет субатомным частицам проходить или «туннелировать» через, казалось бы, невозможные физические барьеры.
В этом сценарии атомы молекулы воды «делокализованы» по шести возможным направлениям внутри естественных гексагональных пор или каналов, проходящих через кристаллическую структуру берилла, поэтому они частично существуют во всех шести положениях одновременно, т.
е. исследователи сказали.
Внутри кристаллов
Ученые из Окриджской национальной лаборатории (ORNL) в Теннесси и Лаборатории Резерфорда-Эпплтона в Соединенном Королевстве наблюдали недавно обнаруженный эффект в синих кристаллах аквамарина, купленных на выставке драгоценных камней. голубой аквамарин; зеленый и красный изумруд; розовый морганит; золотой гелиодор; и прозрачные драгоценные камни гошенита представляют собой разновидности минерала берилла (циклосиликат бериллия-алюминия) со следами других химических веществ, которые придают кристаллам их характерные цвета.
«Мы выбрали берилл, потому что в его кристаллической структуре есть каналы, около 5 ангстрем [5 десятимиллионных долей миллиметра] в поперечнике — немного больше, чем молекула воды — и из спектроскопических данных известно, что природные бериллы в них есть вода», — сказал Ларри Ановиц, геохимик из ORNL и один из авторов статьи о новом исследовании. «Мы уже знаем из множества других исследований, что по мере того, как вы помещаете воду во все более и более мелкие поры, это начинает влиять на свойства воды — температура замерзания падает, плотность изменяется и так далее.
Итак, мы хотели знать, Если бы вы сделали эту пору такой маленькой, что в нее могла бы попасть только одна молекула воды, как бы это повлияло на свойства воды?»
То, что произошло дальше, было неожиданным, сказал Ановиц Live Science.
«Мы знали, что в этих каналах в структуре природного берилла будет вода, поэтому мы могли пойти и посмотреть на него и посмотреть, какими свойствами он обладает», — сказал он. «Но мы не знали, что свойства окажутся такими странными, когда мы посмотрим». [Галерея Sinister Sparkle: 13 таинственных и проклятых драгоценных камней]
На установке источника нейтронов расщепления ORNL после охлаждения кристаллов берилла до очень низких температур ученые измерили самые низкоэнергетические состояния атомов в захваченных молекулах воды с помощью рассеяния нейтронов. эксперименты, в которых используется пучок субатомных нейтронных частиц для картирования движения атомов и молекул.
«Когда мы начали смотреть на пики в спектре неупругих нейтронов для этого образца, мы увидели несколько пиков в спектре, которые, вместо того, чтобы увеличиваться с температурой, как ожидается, — они уменьшались с температурой, — сказал Ановиц.
«Есть два способа, которыми это могло произойти — либо квантовое туннелирование, либо магнитные переходы — и мы смогли доказать, что на самом деле это квантовое туннелирование молекул воды», — сказал он.
Взаимодействия между молекулами воды и стенками шестиугольных каналов обычно выталкивают воду в центр канала, причем оба водородных «мышиных уха» обращены к одной из шести сторон.
В самом низком энергетическом состоянии у молекул воды недостаточно энергии, чтобы повернуться в одно из соседних положений.
Но в местах, где каналы сужаются настолько, что в них может поместиться всего одна молекула воды, атомы в молекуле воды могут «туннелировать» через энергетический барьер, препятствующий вращению. И новые эксперименты показывают, что молекулы формируют форму «двойной вершины», при этом протонное ядро каждого атома водорода делокализуется в шестистороннее кольцо вокруг центрального атома кислорода, заявили исследователи.
Измерение молекул
Александр Колесников, физик из ORNL и ведущий автор новой статьи, сказал, что дополнительные исследования в Лаборатории Резерфорда Эпплтона показали, что кинетическая энергия протонов водорода в шестигранных молекулах воды составляет около На 30 процентов ниже, чем в молекулах воды в ее обычном состоянии, или в «объемной воде».
«Это прямое указание на то, что это квантовое свойство из-за туннелирования воды в этом берилловом канале», — сказал Колесников Live Science. «В классических терминах можно было бы ожидать, что кинетическая энергия будет чем-то сравнимым с любой другой объемной водой».
«Это не новая фаза воды [как лед или пар] — она не полностью находится в газовой фазе, но близка к газовой фазе», — добавил он. «Но при низких температурах из-за квантовой делокализации кинетическая энергия протонов значительно снижается, и они распространяются под этим [энергетическим] барьером. Так что я бы сказал, что это своего рода новое состояние молекулы воды».
Ановиц сказал, что известно, что квантовое туннелирование происходит и в других веществах, но этот эффект обычно ограничивается субатомными частицами, а не более крупными частицами, такими как молекулы воды.
Также известно, что квантовое туннелирование происходит между атомами водорода в молекулах метильной группы, которые расположены в форме треугольной пирамиды вокруг атома углерода, но после туннельного перехода молекулы выглядели одинаково, сказал он.
«С водой, когда она движется вокруг этой шестикратной оси в берилловом канале, она больше не выглядит прежней — и это то, чего никогда раньше не видели», — сказал Ановиц.
Результаты были опубликованы 22 апреля в журнале Physical Review Letters 9.0051 .
Подписывайтесь на Live Science @livescience , Facebook и Google+ . Оригинальная статья о живой науке.
Том Меткалф — независимый журналист и постоянный автор Live Science, проживающий в Лондоне, Великобритания. Том пишет в основном о науке, космосе, археологии, Земле и океанах. Он также писал для BBC, NBC News, National Geographic, Scientific American, Air & Space и многих других.
Молекулы воды приобретают гексагональную структуру в наноразмерных пространствах
В статье, опубликованной в Physics Review Letters , Национальные лаборатории Ок-Риджа представляют данные о квантовом состоянии воды, в котором атомы водорода молекулы занимают шесть основных состояний вокруг кислорода одновременно.
В результате их классически изогнутая линейная форма трансформируется в шестиугольную структуру с двойной вершиной и практически нулевым дипольным моментом.
Фаза воздействия водорода квантовое туннелирование — вызвано тесным удержанием отдельных молекул воды в пространствах, которые могут соперничать с их размерами. В этом эксперименте молекулы воды ограничены пространствами решетки драгоценного камня берилла, размер которых составляет 5 ангстрем — это примерно ширина 5 атомов. Команда использовала рассеяние нейтронов высокой и низкой энергии, чтобы определить положение атомов водорода. Эксперименты проводились с источником нейтронов расщепления в ORNL и на нейтронной установке в лаборатории Резерфорда Эпплтона в Великобритании.0003
Отчет включает в себя компьютерное моделирование этого нового квантового состояния, которое будет полезно для исследования поведения воды в тесных пространствах, от наноскопических трещин в горных породах до углеродных нанотрубочек и других искусственных наноструктур.
Это может привести к новым открытиям в области доставки лекарств в отдельные клетки с помощью наноигл. Из-за нейтральной полярности этих новых молекул вода должна вести себя с окружающей средой совсем иначе, чем в классических системах.
Квантовое туннелирование
Квантовое туннелирование (КТ) описывает способность частицы преодолевать энергетические барьеры, которые, согласно классической физике, иначе были бы невозможны. Это лучше всего объяснить, описывая электрон как волну. В отличие от частиц, абсолютное положение волны определить невозможно; скорее, ее положение может быть выражено как вероятность того, что она существует «здесь» или «там», и, в свою очередь, волна одновременно занимает более одного места.
3. Туннелирование электронов является волнообразным свойством электронов, поскольку волны могут распространяться в среде. Предоставлено журналом IEEE, Spectrum. Нажмите, чтобы увеличить.
Также, в отличие от материи, волновые частицы могут распространяться через барьеры, энергетически непроницаемые для материи.
Таким образом, хотя квантово-волновая частица может существовать в нескольких положениях, она существует в одном положении, когда наблюдается как частица материи. В свою очередь, наблюдение частицы по ту сторону энергетического барьера становится вероятностью.
Квантовое туннелирование, являющееся причиной многих явлений, широко используется в технологии. Например, по мере того, как транзисторы продолжают экспоненциально уменьшаться, а их барьеры становятся тоньше в соответствии с законом Мура, электроны будут все чаще просачиваться между барьерами транзистора в закрытом состоянии. Ученые могут попытаться минимизировать этот эффект или использовать его, изменяя толщину энергетических барьеров для контролируемого QT.
2. В классической механике электрон должен преодолеть энергетический барьер. В квантовой механике электрон может туннелировать. (Изображение предоставлено UC Davis Chem Wiki. Нажмите, чтобы увеличить)
Кроме того, сканирующие туннельные микроскопы используют QT, вводя смещение напряжения, которое заставляет электроны туннелировать от атомов объекта к металлическому сканирующему наконечнику.
Это генерирует ток, который можно обнаружить для атомной визуализации.
Тем не менее, QT может привести к широкому спектру неожиданных молекулярных конфигураций, даже тех, которые не являются классически и энергетически неблагоприятными. Атомы водорода воды, захваченные в кристаллических каналах берилла, расходятся или «делокализуются» от центрального кислорода, уменьшая энергетический барьер между каждой конфигурацией примерно до 50 мэВ. В свою очередь, два водорода могут легче туннелировать через шесть отдельных основных состояний. Поскольку вероятность занятия каждого пространства одинакова, молекула принимает форму симметричного шестиугольника, причем каждое пространство занято одновременно.
Предоставлено биологом Беатрис (Нажмите, чтобы увеличить)
Команда использовала низкоэнергетические нейтроны, чтобы определить положение водорода, когда он туннелирует через шесть отдельных основных состояний. Они снизили температуру системы до 5 Кельвинов, чтобы устранить большинство тепловых эффектов, которые могли скрыть результаты QT.