El agua es la base de la vida en la Tierra …
Los físicos estadounidenses hicieron un descubrimiento sensacional: con la ayuda del modelado por computadora y la dispersión de neutrones, descubrieron un estado absolutamente nuevo de las moléculas de agua, atípico para cualquiera de los tres estados agregados conocidos.
Como saben, el agua tiene tres estados básicos de agregación: líquido, sólido y gaseoso. Sin embargo, bajo alta presión y en un espacio reducido, las moléculas de agua demuestran otro estado y al mismo tiempo viven no según lo clásico, sino según las leyes cuánticas de la física.
Investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, junto con el laboratorio de Rutherford-Appleton, realizaron un experimento para averiguar qué estado toma un líquido en las microfisuras de las rocas, el suelo y también durante su paso a través de las membranas celulares. Sin embargo, el descubrimiento resultó ser aún más ambicioso e inesperado.
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Durante el experimento, se colocó agua en canales ultrapequeños hexagonales en el mineral berilo (fórmula química Be3Al2Si6O18). Este mineral es la base de las esmeraldas. Los canales estudiados tienen solo 0,5 nanómetros de diámetro.
Al final resultó que, las moléculas de agua exhiben un efecto de túnel cuántico, superando la barrera potencial. Este estado del agua nunca antes había sido observado por científicos y no correspondía a ningún estado típico de esta sustancia.
Por sí mismo, este fenómeno (túnel cuántico) se conoce desde hace mucho tiempo, pero anteriormente siempre se creía que existe solo en la mecánica cuántica. A bajas temperaturas (5-50 K), este agua de "túnel" muestra propiedades cuánticas, lo que es imposible en el mundo clásico.
El estudio de estas muestras mediante la dispersión de neutrones, así como la posterior simulación por computadora, mostró que los átomos de una determinada molécula de agua están ubicados simultáneamente en las seis posiciones posibles.
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Como muestran los cálculos por computadora, el "catalizador" para la transición de las moléculas de agua al estado de efecto túnel son las vibraciones de la estructura del cristal de berilo.
Los investigadores no tienen ninguna duda de que su descubrimiento conllevará muchas discusiones en los círculos biológicos, geológicos y físicos y matemáticos: ahora será importante explicar el mecanismo del nuevo fenómeno y comprender cómo afectará a los conceptos científicos modernos.
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