Dokumenty
Obrázky
Videá
Fórum
 
 

Makroskopické kvantové fenomény objeveny v ledu


  Makroskopické kvantové fenomény objeveny v ledu
Dvojice čínských vědců zjistila, že se při teplotách pod 20 kelvinů v krystalové struktuře ledu odehrává mnohonásobné kvantové tunelování vodíkových iontů.

Kostka ledu umí i kvantové fenomény. Kredit: Lusilier / Wikimedia Commons.
Kostka ledu umí i kvantové fenomény. Kredit: Lusilier / Wikimedia Commons.

Když voda zamrzá do ledu, tak se přitom atomy kyslíku, uspořádávají do mřížky podobné soustavě šestiúhelníků. Atomy vodíku naproti tomu zůstávají poněkud neuspořádané. Proces mrznutí přitom ovládají jednoduchá pravidla mrznutí (anglicky ice rules). Podle těchto pravidel může být vždy jen jeden atom vodíku mezi dvěma atomy kyslíku, zatímco každý atom kyslíku může být vázán ke čtyřem atomům vodíku, vazbami dvou různých délek.

Shanghai University of Electric Power. Kredit: Study in China.
Shangh ai University of Electric Power. Kredit: Study in China.


Kvůli těmto vazbám dvou různých délek jsou mezi každým párem atomů kyslíku dvě různá místa vhodná pro umístění jednoho atomu vodíku (který je v tomto případě očesán o elektron a stává se protonem). Za teplot vyšších než 136 kelvinů (čili mínus 137,15 °C) mají tyto protony (tedy vodíky) v ledu dost energie k pohybu mezi dvěma zmíněnými vhodnými místy mezi párem atomů kyslíku. Když ale teplota klesne pod inkriminovaných 136 kelvinů, tak protony už na takové hemžení nemají energii a náhodně zatuhnou v jednom ze dvou možných míst. Přesněji řečeno, vědci si to doteď mysleli.

Vodíky (modře) střídají pozice mezi kyslíky (červeně). Kredit Yen & Gao (2015), American Chemical Society.
Vodík y (modře) střídají pozice mezi kyslíky (červeně). Kredit Yen & Gao (2015), American Chemical Society.

Čínští badatelé Fei Yen z Čínské akademie věd a Tian Gao z Šanghajské univerzity elektrické síly právě publikovali výzkum, při němž objevili podivné chování ledu při teplotách blízkých 20 kelvinům (tedy mínus 253,15 °C). Podle nich lze tuto anomálii nejlépe vysvětlit kvantovým tunelováním (quantum tunelling) mnoha protonů současně. Jestli mají pravdu, tak se jedná o vzácný případ kvantového fenoménu, který se projevuje v makroskopickém měřítku. A co víc, po supravodivosti je to teprve druhý případ makroskopického kvantového fenoménu pozorovaného v systému založeném na fermionech, čili protonech, elektronech a dalších hmotných částicích. Makroskopické kvantové jevy jsou totiž jinak k vidění v systémech založených na fotonech, tedy bosonech, které, jak známo, žádnou hmotnost nemají.

Zjednodušeně řečeno, pohyb nábojů v ledu se zvyšuje za teploty 20 K a nižší. Kredit: Yen & Gao (2015), American Chemical Society.
Zjedno dušeně řečeno, pohyb nábojů v ledu se zvyšuje za teploty 20 K a nižší. Kredit: Yen & Gao (2015), American Chemical Society.


Yen a Gao přišli na to, že se protony v ledu při teplotě 20 kelvinů a nižší ve skutečnosti opět pohybují mezi dvěma možnými místy výskytu mezi páry atomů kyslíku. Běžným způsobem to dělat nemohou, schází jim k tomu energie. Kvantovým tunelováním to ale zvládnou. Tento jev je sice vyvolaný vlnovou povahou částic, která se projevu ve kvantovém měřítku a nefunguje na makroskopické úrovni, Yen a Gao ale názorně předvedli, že kombinované efekty mnoha kvantových tunelování mohou být pozorovány a také změřeny i v makroskopickém světě.

Autoři studie přitom využili trik, spočívající ve měření dielektrických vlastností ledu. Led je, jak známo, dielektrikum, tedy nevodič. V přítomnosti elektrického pole se ale jeho molekuly polarizují a mohou se projevovat v elektrickém poli. Yen a Gao zkoumali dielektrické vlastnosti ledu tak, že do ledu v teflonové komoře umístili dva platinové plíšky a celé to důkladně zmrazovali. Při teplotě 20 kelvinů a nižší objevili anomálii v dielektrickém chování ledu, kterou lze vysvětlit právě zdánlivě nemožným pohybem protonů v ledu. Kromě toho zjistili, že zmíněné chování souvisí s použitým izotopem vodíku. V těžkém ledu, tedy ledu v němž je vodík zastoupený deuteriem, totiž žádné podobné chování vodíku nepozorovali.

Nadšení vědci nehodlají zůstat u pozorování vodního ledu a chystají se pozorované kvantové fenomény hledat i v dalších systémech. Podle nich se mohou vyskytovat v dalších molekulách s atomy vodíku, když budou vystaveny podobně extrémním teplotám. Prozatím si ale stále hrají s vodním ledem, který je pro ně podle všeho dostatečným zdrojem zábavy. Zkoumají ho za vysokých tlaků, při nichž led krystalizuje jiným způsobem a zjišťují, zda to má na makroskopické kvantové jevy nějaký vliv.



Literatura
Phys.Org 21. 7. 2015, Journal of Physical Chemistry Letters 6: 2822 2825, Wikipedia (Ice rules, Quantum tunnelling).



Author: Stanislav Mihulka # DaxuDufy45
Veda2015-07-23
-
 62%  ( 3 people voted )
+

Meno:

Čo je tripcode?
Tripcode je hash hesla, pomocou ktorého môžete byť identifikovany od ostatných. Toto nevyžaduje registráciu a budete aj naďalej anonymný. Heslo sa neuloží na server.
Tripcode:
(odporúčané)
Čo je toto?
Anti-spam ochrana proti robotom. Vpíšte prosím dve číslovky v desiatkovej podobe.
tri   päť
(zadajte číslicami)

Podmienky používania služieb dolezite.sk beriem na vedomie a súhlasim s nimi. Kliknúť tu pre celý text.

Voliteľné URL video, obrázok alebo Google mapa:







Podporte nás aj cez BITCOINY



12KLBuVu1m6seK23BatQAMBtyngMKtKacn

V prípade, že chcete prispieť na chod dolezite.sk môžete tak učiniť zaslaním akéhokoľvek finančného príspevku na účet 420 208 3850 / 8360 mBank (SK47 8360 0000 0042 0208 3850), variabilný symbol: 4444.
Do účelu platby môžete uviesť Vaše meno, ktoré bude zverejnené s poďakovaním. Vyzbierané finančné prostriedky budú použité na skvalitňovanie a chod dolezite.sk.
Najlepšie za týždeň
Najčítanejšie za týždeň

Kde sa berú zlí ľudia?


  Kde sa berú zlí ľudia?
Sociologické a psychologické experimenty už zo svojej podstaty atakujú hranice porušovania etiky, morálky či práva. Nikdy sa ich nerobilo veľa a tie, ktoré sa kedysi vykonali, dnes už ...
Vládam sa začína Bitcoin páčiť
ZÁNIK SVOBODY JEDNOTLIVCE ZNAMENÁ ZÁNIK NAŠÍ (EUROATLANTICKÉ) CIVILIZACE. DOJDE NÁM TO JEŠTĚ VČAS?
KOHO V SKUTOČNOSTI CHRÁNI ŠTÁTNA OCHRANA SPOTREBITEĽA?

Porušovanie listového tajomstva v podaní Andreja Danka


Porušovanie listového tajomstva v podaní Andreja Danka
V dôsledku rozhodnutia Andreja Danka dochádza v NR SR k porušovaniu listového tajomstva. Ako totiž odhalil Igor Matovič z OĽaNO, predseda parlamentu nariadil, aby boli poslancom kontrolovan...
Konečne vyhrávame nad Čechmi, aspoň v rámci regulovania
Koncesionárske poplatky bolia a tak je to dobre
Potrebuje každý operačný program vlastné logo?

PROTIVLÁDNÍ DEMONSTRACE VE VENEZUELE SE VYMYKAJÍ KONTROLE, JSOU HLÁŠENY STOVKY ZRANĚNÝCH


PROTIVLÁDNÍ DEMONSTRACE VE VENEZUELE SE VYMYKAJÍ KONTROLE, JSOU HLÁŠENY STOVKY ZRANĚNÝCH
Středeční masové protivládní demonstrace ve Venezuele mají dalšího mrtvého a přes 160 zraněných, informovala dnes agentura DPA...
VENEZUELA, apríl 2017: ČIRÁ HRŮZA
KUBÁNCI CHTĚJÍ KAPITALISMUS
Venezuela a Farma zvířat

RAKOUSKÝ PREZIDENT ODHALIL SVÉ POSTOJE: „ŽENY, ZAHALTE SE“


RAKOUSKÝ PREZIDENT ODHALIL SVÉ POSTOJE: „ŽENY, ZAHALTE SE“
„Bude li sílit vlna antiislamismu, bude nutné rakouské ženy požádat, aby ze solidarity začaly nosit muslimské šátky.“ Tak se minulý týden vyjádřil rakouský prezident Alexander Van...
Jak zblbnout Francouze
MRAČNA NAD EVROPOU: MAJETKOVÉ DANĚ
RAKOUSKO NAŠLO ZPŮSOB, JAK OBČANŮM ZDANÍ VYHLEDÁVÁNÍ NA GOOGLU A VYSTAVOVÁNÍ NA SOCIÁLNÍCH MÉDIÍCH

SEVERNÍ KOREA ZAHÁJILA NEJVĚTŠÍ VOJENSKÉ MANÉVRY V HISTORII. USA A ČÍNA PŘED NEVZRATNÝMI NÁSLEDKY


SEVERNÍ KOREA ZAHÁJILA NEJVĚTŠÍ VOJENSKÉ MANÉVRY V HISTORII. USA A ČÍNA PŘED NEVZRATNÝMI NÁSLEDKY
Severní Korea spustila největší vojenské cvičení v dějinách. Přichází právě v době, kdy Kim Čong un zkoušel jaderné testy. Dvě největší světové mocnosti USA a Čína varuj...
TO PRAVÉ UMĚNÍ: UDĚLAT DEAL S KIMEM
Robot se konečně dostal do nitra bloku Fukušimy a hned se musel vrátit
India s nadrozmernými bankovkami a barterom

NA SOCIÁLNÍCH SÍTÍCH SE OBJEVILO VIDEO Z MASAKRU V ISTANBULU


NA SOCIÁLNÍCH SÍTÍCH SE OBJEVILO VIDEO Z MASAKRU V ISTANBULU
Na sociálnej sieti boli zverejnené drsné zábery z teroristického útoku v Istanbule. Kamerový systém totiž zachytil muža vyzbrojeného zbraňou pri streľbe na ľudí v klube i pred podnikom ...
MÉDIA MLČÍ. TISÍCE PALESTINSKÝCH A IZRAELSKÝCH ŽEN POŘÁDANÍ DVOUTÝDENNÍ POCHODY MÍRU
Cesta do Aleppa: co je pohřbeno propagandou
PŮJDEME DO MEKKY A VĚŘÍCÍ NEVRAŽDÍME

JIHOAFRIČANÉ SE VZDALI JADERNÝCH ZBRANÍ A CO ZA TO ZÍSKALI?


JIHOAFRIČANÉ SE VZDALI JADERNÝCH ZBRANÍ A CO ZA TO ZÍSKALI?
„Jestliže nebudete bojovat za právo, když můžete snadno zvítězit, jestli nebudete bojovat, když vítězství bude jisté a ne tak drahé, můžete dojít k okamžiku, kdy budete muset ...
Tyhle děti nepotřebují solární panely
Jak Evropská unie pomáhá Africe k chudobě
JAK JE TO S TÍM LVEM?

ČEHO JE SCHOPNÁ NOVÁ ČÍNSKÁ LETADLOVÁ LOĎ?


ČEHO JE SCHOPNÁ NOVÁ ČÍNSKÁ LETADLOVÁ LOĎ?
Druhá letecká loď vojenského námořnictva Čínské lidové osvobozenecké armády byla 26. dubna slavnostně spuštěna na vodu v přístavu Ta lien. Stala se první lodí této třídy, ...
Ako v Číne kapitalizmus vyrástol
Drazí Číňané, jste fakt drazí
Ekonomický příběh naší doby. Proč Čína dovolí kritiku na Facebooku

PROČ SE RUSŮM STÝSKÁ PO KOMUNISMU


PROČ SE RUSŮM STÝSKÁ PO KOMUNISMU
Nostalgie po sovětské éře je v Rusku široce rozšířená a socialistické ideje jsou i nadále nesmírně populární – z průzkumů pravidelně vychází najevo, že více než dvacet let po...
POLICEJNÍ BRUTALITA NA DEMONSTRACÍCH V RUSKU: KŘEČE PUTINOVSKÉ OLIGARCHIE?
STOVKY RUSŮ BYLO ZADRŽENO POTÉ, CO SE V NEDĚLI ZEMÍ PŘEHNALA VLNA PROTIKORUPČNÍCH PROTESTŮ
STALIN – GRUZÍNSKÝ TYGR: CESTA K MOCI (I.)

KORUPCIA AKO FENOMÉN ŠTÁTNEJ ROVNOSTÁRSKEJ SPOLOČNOSTI


KORUPCIA AKO FENOMÉN ŠTÁTNEJ ROVNOSTÁRSKEJ SPOLOČNOSTI
Každý si uvedomuje, že korupcia je vážny problém súčasnej spoločnosti. Už nie každý si uvedomuje, že korupcia ako rozkrádanie verejných zdrojov priamo súvisí s existenciou štátnej...
ŽURNALISTA VYŠETŘUJÍCÍ NEBEZPEČNOU CIA ZAVRAŽDĚN PŘI HAVÁRII „HACKNUTÉHO AUTA“
DANĚ JSOU PODVODEM POLITICKÝCH ELIT (I.)
Celosvetová vojna proti hotovosti

Masový vrah Volkswagen


Masový vrah Volkswagen
Viete čo je „emisné obviňovanie“? Ak produkujete emisie, ste zodpovedný za globálne otepľovanie a ďalšie negatívne efekty a keď sa diskusia rozbehne, tak sa ľahko premostí k ...
Nie, korporácie nie sú viac ako štáty
Microsoft kupoval draze. LinkedIn tleská daňovým rájům
Potemkinove emisie

Kedy už Bitcoin konečne padne?


Kedy už Bitcoin konečne padne?
Za napísanie tohto článku môže kamarát, ktorý sa rozhodol investovať do Bitcoinu. Pozrel si cenu a len povzdychol, že či je zase na 1000 dolároch. Samozrejme mojou odpoveďou bolo, že ...
Decentralizace všeho: Svět bez prostředníků na dosah
Kdo je Satoshi Nakamoto?
Jak svítí hodinky

KRYPTO 8: MĚNOVÝ DISENT


KRYPTO 8: MĚNOVÝ DISENT
Bitcoin není anonymní měna. Vývoj v kryptosvětě však ubíhá mílovými kroky a tuto mezeru zaplňují jiné kryptoměny. Pojďme se s nimi seznámit.
Bitcoin nám stresuje
KRYPTO 6: NA ROZCESTÍ. ROZŠTĚPÍ SE BITCOIN?
Bitcoin si naďalej drží hodnotu

Dronové války: Spojené státy s izraelskou technologií proti dronům IS


  Dronové války: Spojené státy s izraelskou technologií proti dronům IS
V Sýrii a Iráku vypukly dronové války. USA zakoupily do bojů s malými weaponizovanými drony „islámského státu“ izraelskou zbraň. Pentagon o detailech mlčí, ale podle odborníků tu ...
Druhá světová válka a její ekonomické důsledky
Nacionální socialismus a komunismus (3/4)
Nejpodstatnější otázka o ISIS, kterou si nikdo nepokládá

Voľby: ide o všetko/nič


Voľby: ide o všetko/nič
Po období vymývania mozgov „prispôsobilými“ prisťahovalcami, prichádza vymývanie volebné. Môžeme si to všimnúť množstvom billboardov po celom meste, kde už nevidíme reklamu na ...
Merkelovej a EU vôbec im neide o dobro ľudí ohrozených vojnou
EKONÓMIA PO LOPATE #2 – AKO JURKO KAPITÁL VYMYSLEL
V zajetí megalomanie

Štvrtý oriešok pre Popolušku


Štvrtý oriešok pre Popolušku
Už je to vonku. Druhé pokračovanie mimoriadne úspešnej filmovej rozprávky Tri oriešky pre Popolušku bude nepochybne najočakávanejšou televíznou premiérou tohtoročných Vianoc...
Máte nějakého nepřítele? Věnujte mu svoji televizi!
Jediho cesta k džihádu: Radikalizace Luka Skywalkera
Kterak lovci trofejí zachraňují lvy
Výber

Makroskopické kvantové fenomény objeveny v ledu


  Makroskopické kvantové fenomény objeveny v ledu
Dvojice čínských vědců zjistila, že se při teplotách pod 20 kelvinů v krystalové struktuře ledu odehrává mnohonásobné kvantové tunelování vodíkových iontů.
ERDOGANOVA VLÁDA VYHROŽUJE DOKTORŮM, MAJÍ PŘESTAT OŠETŘOVAT ZRANĚNÉ PROTESTUJÍCÍ
Třetí cesta Švédska
Malý štát ako poistka

Version:1.21 2013-06-18 Generated in 0.0174 s
good positive news inspirational stories articles | zlata maska na tvar, kolagenova maska na tvar, kolagenova maska na oci, zlata maska na oci, cierna maska na tvar proti akne | dôležité informácie denné správy aktuálne spravodajstvo | important actual news leaked informations spies spy espionage | handmade ručná výroba výrobky ručná práca predaj obchod handmade Náušnice náramky dekorácie Náhrdelníky Handmade obchod ručné práce hand made