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能量转移的新形式:原子拔河

(2008-07-04 10:42:27)
标签:

氢原子

化学反应

简单分子

科学美国人

环球科学

美国

杂谈

论文

分子

分类: 文章选登

 

  科学家发现了一种新的能量传递形式,它发生在人们周边环境甚至人体本身中。这一成果发表在《自然》上。

 

 http://www.sciam.cn/showimg.php?iid=3317

分子的前向散射和顺时针旋转

 

  让我们想象一个只有两个原子组成的简单分子,像被弹簧连接起来的两只小球。如果另一个原子撞击到分子的一侧,那么弹簧会压紧,你会期待着分子朝撞击后方跳过去——就像牛顿力学里描述的世界一样。

 

  然而,布里斯托尔大学化学学院教授Stuart Greaves研究表明,与我们的预期相反,在这种情况下分子会向前跳,而不是向后。

 

  Greaves研究组对氢原子快速撞击超声冷却的氘-氘分子进行研究时发现,在撞击没有引起化学反应的时候,氢原子会被散射。

 

  在这种“无弹性”过程中,氢原子的散射通常是朝后的。但是在某种特定的情况下,研究组发现,非弹性散射导致了前向散射——与我们预期的方向相反。

 

  Stuart Greaves说:“这种情况可能由一些很简单的化学反应导致,甚至在长达80年的科学研究以后,直到现在仍让我们感到惊讶。我们的研究提供了理解化学反应的力学作用的另一块重要拼图,这些反应发生在我们的周围。”

 

  造成这一现象的原因,可能是氢原子飞过氘-氘分子的时候引发一种“放牧式撞击”,这种撞击拉动氘原子靠近氢原子,因此扩大了两个氘原子之间的分子力,导致分子向前移动。

 

  论文作者将此比喻为“拔河”,当强大的引力在撞击对象之间发生的时候尤为明显,就像月球近地时能“拉动”地球上的水一样。

 

原文链接:http://www.sciam.cn/article.php?articleid=2049

更多精彩:http://www.sciam.cn/sort.php?sortid=32

 

环球科学链接:《霍金讲演录》PDF版下载

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