Ученые провели «самую холодную» химическую реакцию

    Эту статью могут комментировать только участники сообщества.
    Вы можете вступить в сообщество одним кликом по кнопке справа.
    Гайдпаркер Игорёк M перепечатал из www.dailytechinfo.org
    5 оценок, 172 просмотра Обсудить (9)

    Молекулы газа

    Все, что происходит на уровне молекул и атомов, происходит настолько быстро, что это невозможно увидеть без использования сверхскоростных лазеров или других приемов. Происходящее во время химических реакций также попадает в эту категорию, но ученым из Гарвардского университета удалось произвести "самую холодную" химическую реакцию, охладив молекулы до малых долей градуса выше абсолютного нуля. И это позволило им увидеть и снять на видео то, что никто никогда не видел ранее - процесс обмена атомами между молекулами.

    Абсолютный ноль (-273.15 градусов Цельсия, 0 Кельвинов) считается самой холодной возможной температурой, при которой все движение атомов и молекул полностью останавливается и в этих молекулах и атомах не остается "ни крупинки" тепловой энергии. В своих исследованиях Гарвардские ученые охладили молекулы до миллионных долей градуса выше абсолютного нуля, до 500 наноКельвинов, если быть точнее. Эта температура ниже любой температуры естественного происхождения, в самых холодных областях межзвездного пространства температура держится на уровне 3 Кельвинов.

    Столь низкая температура была создана в камере эксперимента Cold Atom Lab, расположенного на борту Международной Космической Станции (МКС), который предназначен для проведения экспериментов при температурах около 100 наноКельвинов. В данном случае до столь низкой температуры охлаждался "газ", в состав которого входят атомы калия и рубидия. Когда молекулы такого газа сталкиваются, они обмениваются одним атомом, что приводит к появлению двух новых молекул, одной с двумя атомами калия и второй - с двумя атомами рубидия.
     

    Ход химической реакции



    В обычных условиях такие реакции протекают очень быстро, ученым удавалось лишь отметить факт исчезновения двух оригинальных молекул и появление двух новых молекул. Происходящее же между этими двумя этапами оставалось загадкой до последнего времени. Однако охлаждение до ультранизкой температуры позволило замедлить эту реакцию в миллионы раз, что, в свою очередь, дало возможность рассмотреть и запечатлеть все происходящее.

    Оказывается, что при столкновении двух молекул рубидия-калия образуется одна промежуточная молекула, состоящая из двух атомов рубидия и двух атомов калия. После этого ученым удалось увидеть, как "ломаются" атомарные связи в этой молекуле и она принимает новую форму, разделяясь, в конце концов, на две новые независимые молекулы.

    Исследователи считают, что подобный подход позволит им в будущем изучить механику химических реакций в еще больших подробностях. Более того, технология низкотемпературного замедления позволит проводить такие реакции, которые невозможно проводить в нормальных условиях и даже при более высоких, но еще очень низких теsaмпературах. Это, в свою очередь, позволит синтезировать новые лекарственные препараты, новые материалы для электроники, квантовых технологий и множество других полезных вещей.

    Loading...

    Комментировать

    осталось 1185 символов
    пользователи оставили 9 комментариев , вы можете свернуть их
    Владимир Баншахфакеев # написал комментарий 6 декабря 2019, 12:06
    Это, в свою очередь, позволит синтезировать новые лекарственные препараты, новые материалы для электроники, квантовых технологий и множество других полезных вещей.
    ------------------


    Далекие далекие перспективы, и жить в это время не будем ни я и не ты...


    Пока это похоже на первый крик обезьяны - в котором ученые рассмотрели " это в свою очередь позволит изобрести микроскоп и автомобиль на батарейках"
    Аарон Собакевич # написал комментарий 6 декабря 2019, 12:33
    Маленькая поправка-абсолютный ноль по Кельвину недостижим,можно лишь все более приближаться к нему, так как внутреннею энергию атома сделать нулевой физически невозможно.А так очень интересная новость.Обычно химия идет при нормальных повышенных условиях, или при катализаторах.А тут-почти ноль...
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Аарон Собакевич 10 декабря 2019, 21:11
    Для отдельных атомов? Запросто. Если они в основном состоянии, то их можно считать охлажденными до нуля пока они не столкнутся друг с другом.
    Аарон Собакевич # ответил на комментарий Олег Сазонов 12 декабря 2019, 10:19
    "Можно считать" и "являются"-несколько разное.Я не физик и даже не около того,но ,IMHO,все-таки строго энтропия не может быть нулевой,а вероятность-единичной.Квантовые нулевые колебания не позволят,те,что E=hv/2.....хотя практически бесконечное приближение к нулю ,согласен,возможно.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Аарон Собакевич 12 декабря 2019, 18:08
    Движение относительно. Поэтому любой атом, который движется по инерции не сталкиваясь с другими можно считать абсолютно холодным.
    Другое дело, что температура по определению является статистическим показателем, который можно применять только для больших ансамблей частиц. То есть говорить о температуре одиночного атома неправильно.
    Аарон Собакевич # ответил на комментарий Олег Сазонов 14 декабря 2019, 10:25
    Разумеется.тут уместнее говорить об энергии..конкретно-энергии нулевых колебаний.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Аарон Собакевич 14 декабря 2019, 12:11
    Она не имеет отношения к температуре, так как не излучается (не передается).
    Александр Колобаев # написал комментарий 6 декабря 2019, 14:02
    Но откуда, собственно, такая уверенность, что этот механизм обмена атомами, наблюдаемый при сверхнизкой температуре, будет неизменно точно таким же и в земных условиях, и на Юпитере, и на солнечной стороне Меркурия? ))
    • Регистрация
    • Вход
    Ваш комментарий сохранен, но пока скрыт.
    Войдите или зарегистрируйтесь для того, чтобы Ваш комментарий стал видимым для всех.
    Код с картинки
    Я согласен
    Код с картинки
      Забыли пароль?
    ×

    Напоминание пароля

    Хотите зарегистрироваться?
    За сутки посетители оставили 1132 записи в блогах и 9105 комментариев.
    Зарегистрировалось 35 новых макспаркеров. Теперь нас 5020754.