Scientia

Experimente realizate de fizicieni de la National Institute of Standards and Technology (NIST), împreună cu colegii lor de la Universitatea din Colorado, au pus în evidenţă reacţii între molecule aflate la temperaturi foarte apropiate de zero absolut.

Potrivit raportului lor, publicat în revista Science, aceste molecule ar fi trebuit să stea nemişcate, conform legilor clasice ale fizicii. Răcind un gaz format din molecule de potasiu şi rubidiu până la doar câteva sute de nanokelvini peste zero absolut (un nanokelvin este o miliardime dintr-un grad kelvin), fizicienii au observat că moleculele, practic îngheţate, pot totuşi interacţiona chimic unele cu altele.

Aceste reacţii nu pot fi explicate decât prin legile mecanicii cuantice, care guvernează materia la nivel submicroscopic. Conform acestor legi, particulele care nu au suficientă energie pentru a se mişca pot „împrumuta” aparent de nicăieri această energie. Însă, tot la acest nivel, particulele mai pot fi privite şi ca unde.

În chimia convenţională, la temperatura camerei moleculele se ciocnesc şi reacţionează pentru a forma diferiţi compuşi. În experimentele chimiei ultrareci, particulele nu intră în coliziune în sensul convenţional, ci mai degrabă funcţiile lor de undă se suprapun, la un moment dat.

Conform principiului excluziunii, particulele cu spin paralel se resping, pentru că nu pot ocupa simultan acelaşi loc. Astfel, un nor molecular de joasă energie poate reacţiona cu un alt nor în care se află particule de spin opus sau nu poate interacţiona deloc cu alt nor care conţine particule de acelaşi spin.

Acest lucru oferă cercetătorilor posibilitatea de a controla şi coordona reacţiile chimice la temperaturi ultrareci.

Bibliografie suplimentară:
Scientific American
World Science.