A água é a base da vida na Terra …
Uma descoberta sensacional foi feita por físicos americanos: com a ajuda de modelagem por computador e espalhamento de nêutrons, eles descobriram um estado absolutamente novo das moléculas de água - atípico para qualquer um dos três estados agregados conhecidos.
Como você sabe, a água tem três estados básicos de agregação - líquido, sólido e gasoso. Porém, sob alta pressão e em um espaço apertado, as moléculas de água demonstram outro estado e ao mesmo tempo vivem não de acordo com o clássico, mas de acordo com as leis quânticas da física.
Pesquisadores do Oak Ridge National Laboratory, em conjunto com o laboratório Rutherford-Appleton, conduziram um experimento para descobrir o estado de um líquido em microfissuras em rochas, solo e também durante sua passagem pelas membranas celulares. No entanto, a descoberta acabou sendo ainda mais ambiciosa e inesperada.
Durante o experimento, a água foi colocada em canais hexagonais ultra-pequenos no berilo (fórmula química Be3Al2Si6O18). Este mineral é a base das esmeraldas. Os canais estudados têm apenas 0,5 nanômetro de diâmetro.
Como se viu, as moléculas de água exibem um efeito de tunelamento quântico, superando a barreira potencial. Tal estado da água nunca foi observado pelos cientistas e não correspondia a nenhum estado típico dessa substância.
Por si só, esse fenômeno (tunelamento quântico) é conhecido há muito tempo, mas antes sempre se acreditou que ele existia apenas na mecânica quântica. Em baixas temperaturas (5-50 K), essa água de "túnel" demonstra propriedades quânticas, o que é impossível no mundo clássico.
O estudo dessas amostras por espalhamento de nêutrons, bem como a subsequente simulação computacional, mostrou que os átomos de uma dada molécula de água estão localizados simultaneamente em todas as seis posições possíveis.
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Conforme mostrado por cálculos de computador, o "catalisador" para a transição das moléculas de água para o estado de tunelamento são as vibrações da estrutura do cristal de berilo.
Os pesquisadores não têm dúvidas de que sua descoberta envolverá muitas discussões nos círculos biológicos, geológicos e físicos e matemáticos: agora será importante explicar o mecanismo do novo fenômeno e entender como ele afetará os conceitos científicos modernos.
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