水分子在綠寶石內(nèi)或有量子隧穿態(tài)_第1頁
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1、水分子在綠寶石內(nèi)或有量子隧穿態(tài)水分子在綠寶石內(nèi)或有量子隧穿態(tài)教科書告訴我們，水有三種狀態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，但據(jù)美國能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室（ ORNL）官網(wǎng)消息，該實驗室科學家通過中子散射和計算機模擬，揭示了水分子在極端限制條件下的新行為量子隧穿。研究人員表示，最新現(xiàn)象或許會引發(fā)諸多領域科學家的廣泛討論。研究發(fā)表在最新一期的物理評論快報上。這項研究在 ORNL的散裂中子源（ SNS）和英國盧瑟福阿普爾頓實驗室（ RAL）進行，科學家發(fā)現(xiàn)了局限于綠寶石中直徑只有 5 埃（ 1 埃等于百億分之一米）的超小六角形寬溝道內(nèi)水分子的新的隧穿狀態(tài)。該研究領導者、 ORNL化學和工程材料分部的亞歷山大

2、科列斯尼科夫說： “在低溫下， 正在隧穿的水通過隔開的潛在墻，展示出量子運動。這意味著，水分子中的氧原子和氫原子已不受位置限制，因此能同時出現(xiàn)在溝道內(nèi)所有 6 個對稱的位置，這一現(xiàn)象僅僅發(fā)生在量子世界內(nèi)?！毖芯亢献髡邉趥愃拱⒉季S奇指出，水存在量子隧穿狀態(tài)這一結(jié)論或許有助于科學家更好地描述高限制環(huán)境下的水的熱力學屬性和行為，比如水在分子膜溝道、在碳納米管內(nèi)、沿著晶粒邊界以及多種地理環(huán)境內(nèi)的礦物質(zhì)界面的擴散和輸送行為等，會引發(fā)材料、生物、地理和計算機領域的科學第 1頁家們的廣泛討論，他們或許希望能厘清這一現(xiàn)象背后的機制，并將其應用于有關材料中。阿布維奇表示：“這一發(fā)現(xiàn)代表了我們對水的行為以及水如何利用能量的新理解。有趣的是，可能我們會想，在藍寶石或翡翠戒指內(nèi)的水分子或許正經(jīng)歷最新實驗中發(fā)現(xiàn)的量子隧穿現(xiàn)象。”阿布維奇還說，水展示出隧穿行為完全出乎意料?！爸苯訌闹凶訉嶒灚@得的水質(zhì)子的動能比液體或固體中的動能少30%，與現(xiàn)在被廣泛接受的基于其振動模式的能量模型完全不匹配”。由雷克華盛頓理工學院和華盛頓大學博塞爾校區(qū)

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