水不簡單 除三態外還有量子態

不曬月亮的魚

水，是我們最熟悉的物質。

水有三種變化狀態——冰、液態水及氣態水蒸汽，也就是科學家所說的三個物態。

近日科學家驚奇地發現，水在特殊情況下，還會有另外的特殊狀態——量子態。

美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）首次發現，水分子在極端條件下可以呈現出量子隧穿態。

科學家將水分子限制在一種翡翠中常見的綠柱石（ beryl）內。

綠柱石含有超小的六邊形通道，通道直徑只有約5個原子直徑大。

結果發現，當水分子進入這一狹窄通道時，會產生隧穿效應（tunneling）：

水分子中的氫原子和氧原子會發生位置變化，變成和常態下完全不同的組合狀態。

該研究負責人、橡樹嶺國家實驗室化學和工程材料分部的亞歷山大．科列斯尼科夫（Alexander Kolesnikov）解釋：

“在低溫下，發生隧穿的水分子表現出量子運動，可穿透周圍的隔牆。

這是在經典力學里無法發生的一種現象。

這說明水分子中的氧原子和氫原子發生移位，同時出現在通道內的6個對稱位置。”

科列斯尼科夫強調，這一現象僅僅發生在量子世界內，不是我們根據日常生活經驗能想像的情況。

報導說，研究結果提示科學家需要深入理解水分子在微觀狀態下的存在方式，

如水分子怎樣穿過細胞膜、碳的納米管以及各種礦物質成分。

橡樹嶺國家實驗室的另一研究者勞倫斯．阿布維奇（Lawrence Anovitz）說：

“這個發現表示我們對水的行為以及水利用能量的方式有了新的理解。

想像一下，也許在你的藍寶石或翡翠戒指中，水分子正在發生我們實驗中所見到的那種量子隧穿現象，這很有趣。”

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原來量子態是當水分子進入這一狹窄通道時，會產生隧穿效應,
水分子中的氫原子和氧原子會發生位置變化，變成和常態下完全不同的組合狀態。
科學的奧妙

attacc

值得高興耶又有新的發現呦