سردترین واکنش شیمیایی تاریخ در دمای نزدیک به صفر مطلق انجام شد

محققان در رویدادی بی سابقه با کاهش دمای مولکول ها تا نزدیکی صفر مطلق، تعویض اتم های دو مولکول را مشاهده کرده و سردترین واکنش شیمیایی تاریخ را ثبت کردند.

واکنش های شیمیایی در مقیاس اتمی با سرعت بسیار بالایی رخ می دهند به همین دلیل مشاهده فعل و انفعالات مشکل است. حال محققان دانشگاه هاروارد روشی ابداع کرده اند که سرعت واکنش های شیمیایی را کاهش می دهد.

دمای صفر مطلق برابر با منفی 273.15 درجه سانتی گراد بوده و به عنوان سردترین دمای ممکن شناخته می شود. در چنین دمایی حرکت مولکول ها متوقف شده و در نتیجه حرکت و گرما از بین می رود.

محققان سردترین واکنش شیمیایی تاریخ را انجام دادند

تغییر شکل مولکول های پتاسیم-روبیدیم (چپ) به مولکول های پتاسیم و روبیدیم (راست). مشاهده این مرحله در حالت معمول به خاطر سرعت بسیار بالا امکان پذیر نیست ولی محققان در مطالعات جدید توانستند آن را برای اولین بار مشاهده کنند.

تیم دانشگاه هاروارد در آزمایشات خود دمای مولکول ها را تا چند میلیونیوم صفر مطلق کاهش دادند که بسیار سردتر از هر گونه واکنش طبیعی در جهان است. برای مقایسه فضا در سردترین حالت، دمایی برابر با منفی 270.15 درجه سانتی گراد دارد.

محققان هاروارد در آزمایشات خود گازی از اتم های پتاسیم و روبیدیم را آزمایش کردند که مولکول ها پس از برخورد با یکدیگر، مولکول جدید یکی با دو اتم پتاسیم و دیگری با دو اتم روبیدیم شکل گرفت.

در حالت معمول، واکنش های شیمیایی بین مولکولی آنقدر سریع رخ می دهند که پژوهشگران فرصت نمی کنند آنها را مشاهده کنند. حتی با دقیق ترین تجهیزات فقط امکان مشاهده ناپدید شدن مولکول های اصلی و نمایان شدن مولکول های جدید وجود دارد و امکان دیدن فعل و انفعالاتی که در این بین رخ می دهند، وجود ندارد.

حالا اما دانشمندان در مطالعات جدید خود پازل گم شده را یافتند. در دمای صفر مطلق، واکنش شیمیایی میلیون ها بار آرام تر رخ داده و پژوهشگران امکان مشاهده فعل و انفعالات را پیدا می کنند.

پس از برخورد مولکول های پتاسیم و روبیدیم با یکدیگر محققان توانستند برای اولین بار نحوه تشکیل مولکول چهار اتمی، که به عنوان قسمتی از آزمایش شکل می گیرد را مشاهده کرده و همچنین شکستن پیوندهای اتمی و شکل گیری پیوندهای جدید را ببینند.

دانشمندان در آینده می توانند به کمک این روش واکنش های شیمیایی را با جزئیات بیشتری مطالعه کرده و آنها را با دقت بیشتری دستکاری کنند. واکنش های شیمیایی، نقش بسیار مهمی در داروسازی، انرژی و محصولات خانگی دارند.

malltina

مطالب مرتبط

مونتاژ بزرگترین رآکتور همجوشی هسته‌ای جهان آغاز شد؛ شبیه‌سازی خورشید در فرانسه

از چندین دهه پیش دانشمندان در حال پژوهش پیرامون رآکتور همجوشی هسته‌ای هستند و حالا فرایند ساخت بزرگترین نمونه آن آغاز شده و تا سال ۲۰۲۵ به پایان می‌رسد.این رآکتور هسته‌ای با نام «ITER» یا «رآکتور گرماهسته‌ای آزمایشی بین‌المللی» از سال ۱۹۸۵ در حال توسعه است و یکی از جاه‌طلبانه‌ترین پروژه‌های حوزه انرژی در تاریخ... ادامه مطلب

فیزیکدانان CERN نوع جدید و ناهنجاری از ذرات دارای چهار کوارک را کشف کردند

فیزیکدانان حین آزمایش در آشکارساز LHCb فرم جدیدی از ذره گریزان با چهار کوارک با نام «تترا کوارک» را شناسایی کردند که تا به امروز با چنین ذره‌ای روبه‌رو نشده بودند.این ذره جدید از چهار کوارک با مزه یکسان تشکیل شده و احتمالا اولین دسته از ذرات کشف نشده قبلی است. مقاله مربوط به این... ادامه مطلب

قانون دوم ترمودینامیک به چالش کشیده شد؛ آیا سفر در زمان امکان پذیر است؟

محققانی از سراسر دنیا شامل موسسات علمی مسکو، آمریکا و سوئیس چندی پیش در آزمایشی مشترک تلاش کردند وضعیت یک کامپیوتر کوانتومی را به اندازه کسری از ثانیه به عقب بازگردانند. آنها همچنین در این آزمایش احتمال سفر یک الکترون درون فضای خالی به گذشته نزدیک را بررسی کردند.آن تحقیق در واقع بخشی از مجموعه... ادامه مطلب

فیزیکدان انگلیسی موفق به ایجاد حالت پنجم ماده از خانه شد

شیوع ویروس کرونا بسیاری از ما را خانه‌نشین کرده، البته این موضوع نتوانسته فعالیت علمی برخی افراد را محدود کند. اخیرا یکی از فیزیکدانان در بریتانیا، دکتر «امریتا گج» از دانشگاه «ساسکس» از خانه خود موفق به ساخت حالت پنجم ماده شده است.این فیزیکدان که در فاصله چند کیلومتری از آزمایشگاه دانشگاه قرار داشته، توانسته با... ادامه مطلب

چطور انفجاری مثل بیگ بنگ به جای انهدام کامل، جهان را به وجود می‌آورد؟

تصور کنید شما یک مهره کاملا تخت روی یک صفحه شطرنج کاملا تخت و بسیار عظیم‌الجثه هستید. یک روز نگاهی به دور و برتان انداخته و از خودتان می‌پرسید: من چطوری سر از اینجا در آوردم؟ صفحه شطرنج چطور از اینجا سر در آورده؟ همه‌چیز از کجا آغاز شده؟ به این ترتیب تلسکوپ‌تان را برداشته... ادامه مطلب

تصاویر ماهواره‌ای آتش سوزی در چرنوبیل و نگرانی از پخش مواد رادیواکتیو

از چند روز پیش شاهد آتش سوزی در چرنوبیل هستیم و به تازگی ناسا تصاویری از این ناحیه منتشر کرده. دانشمندان ابراز نگرانی کرده‌اند که با افزایش شدت آتش سوزی، امکان انتقال مواد رادیواکتیو به مناطق دیگر وجود دارد.آتش سوزی یکی از بدترین اتقافات برای محیط زیست است، اما وقوع آن در چنین منطقه‌ای نگرانی‌های... ادامه مطلب

نظرات ۲

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟