کشف حالتی که قوانین فیزیک را به چالش کشید
تیمی از دانشمندان لابراتوار شیکاگو با کشف شیوه‌ای برای اعمال فشار جهت منبسط‌کردن یک ماده به جای منقبض‌کردن آن، قوانین فیزیک را به چالش کشیده‌اند.
(ایسنا)، به گفته کارنا چاپمان، شیمی دان لابراتوار وزارت انرژی امریکا، این امر مانند فشاردادن یک سنگ و شکل‌دادن اسفنجی بزرگ است.
انتظار می‌رود مواد تحت فشار، متراکم‌تر و فشرده‌تر شوند، اما در این جا دانشمندان عکس این قضیه را شاهد هستند.
ماده‌ای که تحت فشار قرار گرفت، نصف تراکم حالت اولیه را داشت و این در تضاد با قوانین فیزیک است.
چون این رفتار غیرممکن به نظر می‌رسید، چاپمن و همکارانش چندین سال را به آزمایش آن اختصاص دادند تا زمانی که غیرقابل‌باور را باور کردند و دریافتند که چگونه غیرممکن می‌تواند ممکن شود.
در تمامی این آزمایش‌ها آن‌ها مشاهده کردند که اتصالات در ماده کاملا بازآرایی می‌شوند.
این کشف علاوه بر بازنویسی کتاب‌های علمی، می‌تواند گوناگونی مواد با چهارچوب متخلخل در دسترس را برای تولید، مراقبت‌های بهداشتی و دوام‌پذیری محیطی دو برابر کند.
دانشمندان از مواد با این چهارچوب برای به دام انداختن، ذخیره‌سازی و فیلتر کردن مواد استفاده می‌کنند. این مواد دارای حفره‌های اسفنجی‌شکل در ساختارشان هستند.
شکل حفره‌های اسفنج‌مانند موجب می‌شود آن‌ها برای مولکول‌های خاصی قابل‌گزینش شوند و این امر استفاده از آن‌ها را در فیلترهای آبی، حسگرهای شیمیایی و ذخیره‌سازی
قابل‌فشرده‌سازی برای تجزیه دی‌اکسیدکربن سلول‌های سوختی هیدروژن میسر می‌کند.
با مناسب‌کردن میزان آزادسازی، دانشمندان می‌توانند این چهارچوب‌ها را برای تحویل دارو و پایه‌ریزی واکنش‌های شیمیایی با هدف تولید هر چیزی از پلاستیک گرفته تا غذا، سازگار کنند.
به گفته پیت چوپاس، شیمی‌دان حاضر در این پروژه، این امر فقط راه را برای متخلخل‌بودن مواد جدید باز نمی‌کند بلکه همچنین دسترسی محققان به ساختارهای جدید برای گزینش‌پذیری و
نرخ‌های جدید آزادسازی را امکان‌پذیر می‌کند.
پاسخ : کشف حالتی که قوانین فیزیک را به چالش کشید
نقل قول:
نوشته اصلی توسط
سونای69
تیمی از دانشمندان لابراتوار شیکاگو با کشف شیوه‌ای برای اعمال فشار جهت منبسط‌کردن یک ماده به جای منقبض‌کردن آن، قوانین فیزیک را به چالش کشیده‌اند.
(ایسنا)، به گفته کارنا چاپمان، شیمی دان لابراتوار وزارت انرژی امریکا، این امر مانند فشاردادن یک سنگ و شکل‌دادن اسفنجی بزرگ است.
انتظار می‌رود مواد تحت فشار، متراکم‌تر و فشرده‌تر شوند، اما در این جا دانشمندان عکس این قضیه را شاهد هستند.
ماده‌ای که تحت فشار قرار گرفت، نصف تراکم حالت اولیه را داشت و این در تضاد با قوانین فیزیک است.
چون این رفتار غیرممکن به نظر می‌رسید، چاپمن و همکارانش چندین سال را به آزمایش آن اختصاص دادند تا زمانی که غیرقابل‌باور را باور کردند و دریافتند که چگونه غیرممکن می‌تواند ممکن شود.
در تمامی این آزمایش‌ها آن‌ها مشاهده کردند که اتصالات در ماده کاملا بازآرایی می‌شوند.
این کشف علاوه بر بازنویسی کتاب‌های علمی، می‌تواند گوناگونی مواد با چهارچوب متخلخل در دسترس را برای تولید، مراقبت‌های بهداشتی و دوام‌پذیری محیطی دو برابر کند.
دانشمندان از مواد با این چهارچوب برای به دام انداختن، ذخیره‌سازی و فیلتر کردن مواد استفاده می‌کنند. این مواد دارای حفره‌های اسفنجی‌شکل در ساختارشان هستند.
شکل حفره‌های اسفنج‌مانند موجب می‌شود آن‌ها برای مولکول‌های خاصی قابل‌گزینش شوند و این امر استفاده از آن‌ها را در فیلترهای آبی، حسگرهای شیمیایی و ذخیره‌سازی
قابل‌فشرده‌سازی برای تجزیه دی‌اکسیدکربن سلول‌های سوختی هیدروژن میسر می‌کند.
با مناسب‌کردن میزان آزادسازی، دانشمندان می‌توانند این چهارچوب‌ها را برای تحویل دارو و پایه‌ریزی واکنش‌های شیمیایی با هدف تولید هر چیزی از پلاستیک گرفته تا غذا، سازگار کنند.
به گفته پیت چوپاس، شیمی‌دان حاضر در این پروژه، این امر فقط راه را برای متخلخل‌بودن مواد جدید باز نمی‌کند بلکه همچنین دسترسی محققان به ساختارهای جدید برای گزینش‌پذیری و
نرخ‌های جدید آزادسازی را امکان‌پذیر می‌کند.
از نظر من فيزيك مولكولي جوابش را مي داند.اگر كمي در فيزيك مولكولي نوين و حتي كلاسيك مطالعه اي كنيد،در مي يابيد كه عواملي از جمله ساختار بلوري مواد كه خود تاثير پذيرفته از آرايش الكتروني براي كاهش ناپايداري است،در تاثير پذيرفتن از فشار بسيار موثر است.
به طور مثال اگر جدول تناوبي يادتان باشد،دو عنصر بيسموت و نقره،در هنگام ذوب همين رفتار را دارند.يعني در اين مواد ساختار بلور(طرح هاي چيدمان سه بعدي از مواد كه از تكرار آن ها خود ماده شكل مي گيرد)،افزايش دما و حجم با يك ديگر رابطه ي عكس دارند البته در دماي ذوب و در هنگام دادن گرماي نهان ذوب كه در اين صورت بايد از رابطه ي گرماي ويژه ي نهان ذوب ضرب در جرم ماده،استفاده كرد.
قوانين فيزيك چنين پديده اي را پيش بيني مي كنند.اما استثناهايي وجود دارد.به طور مثال حالت عجيب غريب پنجم ماده !(بوز-اينشتين)هنگامي رخ مي دهد كه مولكول هاي گازي كه عدد اسپين صحيح دارند را تا 272.9998- درجه ي سليسيوس يا قريب به صفر كلوين سرد مي كنيم.طبق قانون گاز هاامكان رسيدن به دماي صفر كلوين وجود ندارد و اگر مواد به صفر(-273درجه سليسيوس) نزديك شوند،حجم آن ها صفر و فشارشان بي نهايت مي- شود!!!.در صورتي كه اين طور نبود.مواد حالت موجي!! و مغناطيسي مثل آهنربا به خود مي گرفتند.
البته اسم اين موارد را نبايد استثنا گذاشت زيرا علم كوانتم هم اول فقط در مورد الكترون(ذره ي حركت كننده اطراف هسته) بود و استثنا محسوب مي شد،اما با ديدن جهان شموليت آن(ذرات زير اتمي و بنيادين) كلاه از سر فيزيك دانان افتاد و تا حال در حال گشتن به دور خودشان هستند!!.از جمله ي اين موارد در هم تنيدگي كوانتمي است.(دواي اين گيجي،رياضيات نوين است وهمين)
با تشكر
حبيبي پور
