Niemożliwe? A jednak...
W przestrzeni kosmicznej w chmurach zimnego gazu, gdzie temperatura nie przekracza -210 stopni Celsjusza, zachodzi reakcja, która nie powinna mieć miejsca. Z powodu niskiej temperatury nie ma tam bowiem wystarczającej ilości energii by zmienić wiązania chemiczne. Jednak badania wykazały, że reakcja, w której powstają niedawno odkryte w kosmosie grupy metoksylowe, odbywa się 50-krotnie szybciej niż w temperaturze pokojowej.
Naukowcy przeprowadzili symulację warunków panujących w przestrzeni kosmicznej i odkryli, że reakcja jest możliwa dzięki tunelowaniu. Odpowiedź leży w mechanice kwantowej. Reakcje chemiczne spowalniają wraz ze spadkiem temperatury, gdyż spada ilość dostępnej energii potrzebnej do przekroczenia 'bariery reakcji'. Jednak z praw mechaniki kwantowej wiemy, że problem ten można ominąć i przejść przez barierę zamiast przeskakiwać nad nią. To właśnie jest "tunelowanie kwantowe" - wyjaśnia Dwayne Heard z University of Leeds.
Zjawisko tunelowania kwantowego trwa niezwykle krótko, tak krótko, iż bardzo trudno jest je wykorzystać w reakcjach chemicznych. Jednak tutaj z pomocą może przyjść niezwykle niska temperatura panująca w kosmosie. Dzięki niej wydłuża się czas istnienia nietrwałych molekuł, co może sprzyjać zajściu reakcji. Uważamy, że w pierwszej fazie reakcji powstają formy przejściowe, które dzięki wyjątkowo niskim temperaturom istnieją wystarczająco długo by tunelowanie kwantowe miało miejsce - wyjaśnia Heard.
Komentarze (5)
lester, 9 lipca 2013, 12:45
Eee, ale o co chodzi? Tekst brzmi jak wyrwane dwa akapity z większej całości. Jaka reakcja, z czym, jaki produkt itd. Poza tym:
To chyba chodzi o ilość dostępnej energii, a nie tej potrzebnej. Gdyby było jak w cytowanym zdaniu, to faktycznie reakcje by przyspieszały wraz ze spadkiem temperatury, ale bez uciekania się do tunelowania.
Sławko, 9 lipca 2013, 17:31
Hmmm, też chciałbym wiedzieć o jaką reakcję chodzi. Z tekstu wynika, że bierze w niej udział alkohol. Ale nie wiadomo nawet jaki alkohol. Czy chodzi o wódkę, wino, likier, szampan, a może po prostu piwo? OK, żartowałem
, nie miej alkohol nie musi oznaczać C2H5-OH.
xpil, 9 lipca 2013, 18:30
"...które dzięki wyjątkowo niskim temperaturą istnieją wystarczająco..."
Albo "temperaturom" albo "istniejom", bądźmy kąsekfętni
Mariusz Błoński, 9 lipca 2013, 19:30
Poprawione.
madan, 19 lipca 2013, 23:18
Sporo zależy też od definicji temperatury. Z całą pewnością nie chodzi o miarę średniej energii kinetycznej molekuł, gdyż koncentracja materii tam jest bardzo mała. Nie jestem pewny, czy stosowanie tego pojęcia w warunkach kosmicznej próżni jest adekwatne. Za to względna energia kinetyczna czastek, z całą pewnością jest tam bardzo duża. Stąd może większa łatwość zajścia reakcji. Zatem możemy sobie podarować efekt tunelowy.