Furcsa, víz
Robert Shekley történetében egy nagy galaktikus befektető metagalaktikus vállalkozót rendel meg egy bolygóról. Óceánokkal, hegyekkel, légkörrel, élőlényekkel és racionális lények nélkül is "az én képemre és hasonlatosságomra" követeli a megabasztán. És van egy másik állítása: olcsónak lenni (innen a történet címe, Olcsó bolygó).
Nemrégiben egy nagy magazin cikkét elolvasva (nem mondom el a nevét, Cristi kollégám okosan "kölcsönkéri" a netről) egyszerűen felidegesített a mindennapi vizünk leleplezése, mint furcsaságokkal és rejtélyekkel terhelve. És kapcsolatba lépve (nos, a linkkel) Shekley csodálatos SF történetével (a múlt évezred végén járt nálunk, még interjút is készítettem vele), rájöttem, hogy azért, hogy jó lehessek univerzum-kalibrátor, vagyis az ősrobbanással induló rendszerek messzemenő alkotója energiát, anyagot, majd életet és értelmet gyárt, elég, ha csak két alapvető elem van: víz és Mendelejev festménye.
Csak annyit kell tennie, hogy kihirdeti "Fiat lux!" ("Legyen világosság!") És az Evolution nevű szolga munkába áll.
A meleg víz és a hideg víz ellentétes tulajdonságokkal bír, a rendellenes viselkedés alacsonyabb hőmérsékleten kifejezettebb, ahol a túlhűtött víz tulajdonságai gyakran eltérnek a hatszögletű kristályos jég tulajdonságaitól.
A túlhűtött víz melegítésével a molekulák mérete csökken, és a víz összenyomhatóbbá válik, törésmutatója növekszik, így növekszik a hang terjedési sebessége, csökken a gázok oldódási képessége, könnyebben melegszik és nő a hővezető képessége.
Ezzel szemben a meleg víz melegítésével összenyomhatóbbá válik, törésmutatója csökken, így csökken a hang terjedési sebessége, a gázok jobban oldódnak, nehezebben melegszik és gyengébb hővezető
A nyomás növekedésével az egyes molekulák tágulnak, a molekulák sebessége gyorsabban mozog hideg vízben, mint forró vízben.
A forró víz gyorsabban fagy, mint a hideg víz, és a jég megolvad összenyomásakor (kivéve, ha nagy nyomást alkalmaznak, amikor a folyékony víz megszilárdul a nyomás alatt)
Lehet, hogy a bemutatkozásom túl hosszú, de engem a tudós, Marcia Barbosa, a brazíliai Rio Grande do Sul Egyetem kutatója erősített meg, aki ismét arra késztette, hogy megbecsüljem, hogy a tudomány tökéletesen egyensúlyban van a képzelettel, hogy a rejtélyek illata jót tesz a tudomány egészségének. alapvető. Továbbra is könyörögni fogok azokért a csodákért, amelyek mellettünk, mindannyian születésünktől haláláig vannak, de tényszerű információk is kísérnek, amelyekben jól nevelt fizikusok, vegyészek és mérnökök meggyőző érveket találni.
A „Vállalkozásban” való közvetlen részvétellel kezdem, túl egy ilyen egyszerű H-O-H képleten (ugye, az összes földi ember ismeri, általános iskola óta). Ez 1977 őszén történt, amikor két "evangélista a tudományban" (Marc Ulieriu kolléga szavaival), Buţiu és Pal a nagyszebeni Szakszervezetek Házában szervezett egy találkozót - több lenne - a helyi közönség kutatókkal és mesemondókkal. tudomány és képzelet.
Az előadók közül Justin Capră mérnök, aki a híressé vált kézműves gépek egyikével érkezett Szebenbe, elmondja a hallgatóságnak (több mint 800 néző) mentora, a nagy tudós, Henri Coandă megfigyelését, hogy a a hó másképp kristályosodik, attól függően, hova esik a hó a Földön.
A megbeszélésen jelen lévő Ion Mânzatu fizikus következtetést von le, amely mindannyiunkat meglep: mindez azt jelenti, hogy a vízmolekula felépítését a környezet befolyásolja, és valószínűleg létezik egy formamező is - mondta emlékezetesen professzor.
VÍZFÁZIS ANOMÁLIK
A víz rendellenesen magas olvadásponttal és forrásponttal rendelkezik
A víz szokatlanul magas kritikus ponttal rendelkezik (a görbe végpontja a fázisdiagramon)
A szilárd víznek több szerkezeti változata van (stabil és áttételes, kristályos és amorf), mint bármely más anyagnak
A jég hővezető képessége, merevségi modulusa és a hang terjedési sebessége a nyomás növekedésével csökken
A folyékony víz szerkezete nagy nyomáson változik
A túlhűtött víz két fázisú és egy további kritikus ponttal rendelkezik -91 ° C-on
A folyékony víz könnyen túlhűlhet, de nehezen párolog
A folyékony víz nagyon alacsony hőmérsékleten létezik, és hevítés közben lefagy (megszilárdul)
A folyékony víz könnyen túlmelegedhet, és a forró víz gyorsabban fagy, mint a hideg víz (Mpemba-effektus)
A forró víz rezgési amplitúdója magasabb, mint a hideg vízé
A vízmolekulák a hőmérséklet növekedésével összehúzódnak és a nyomás növekedésével tágulnak
Két évvel később, a craiovai középiskolámból az S&T magazinba áthelyezve, és a professzor a CNST (akkori Tudományos Minisztérium) méltósági fokára lépett, mindketten Temesvárra mentünk, ahol Ion Mânzatu fizikus követte a CNST által ösztönzött kísérlet alakulását, Gheorghe Lucaci és Viorel Abrudan mérnökök készítették a később strukturált víznek nevezett.
A professzor közvetlenül részt vett a kísérletben, és nemcsak az azt követő években, hanem az 1989. decemberi forradalmat követő két évtizedben is részt vesz.
Mit fog tenni Mânzatu és Lucaci - Abrudant sajnos egy betegség ölte meg - a Dumbrava Roşie utcai bukaresti laboratóriumban, ahová főleg Ioan Mamulaş fiatal fizikus és Florin dr. Dumitrescu? Több száz, esetleg ezer kísérletet kezdeményeznek a "strukturált víz", azaz az ugyanúgy zavart víz összegyűjtésére, és különböző sugárzásokkal, ultraibolya, ultrahanggal néznek szembe a H2O molekulák rezgéseinek megváltoztatására, "csábításra" szokatlanabb.
A Víz termodinamikai anomáliái
A víz olvadási hőjének maximuma -17 ° C
A vízmelegítés fajlagos hőjének kétszerese a jég vagy a gőz értéke
A víz fajlagos hőteljesítménye (CP és CV) szokatlanul magas
A CP fajlagos hőteljesítménye minimum 36 ° C-on, a hőmérséklethez viszonyítva pedig minimum
A fajlagos Cv hőkapacitás maximum -45 ° C-on van
A párolgási hőnek és az entrópiának, valamint a szublimációs hőnek abnormálisan magas az értéke
A víz hővezető képessége magas, és körülbelül 130 ° C-on nő a maximális értékig
Elmesélek egyetlen élményt, amelynek ott tanúja lehettem - és amelyet kollégám és barátom, Viorel Nicolau az egyik tudományos műsoromon forgattak a TVR-n. Üvegedényben Mânzatu professzor bevezeti a félig feldolgozott víz egy adagját, ultraibolya bombázásnak teszi ki, de az oszcillátor által keltett rezgéseknek is aláveti, és egy adott pillanatban néhány réz-szulfát-szemcsét ad a tartályhoz.
Valami szokatlan szemtanúja lesz, mondja nekünk, és néhány másodperc alatt a CuSO4 kristályok feloldódnak a vízben, és az oldat önszerveződik ... kettős spirálban! Vagyis a professzor azt mondja nekünk, kövesse az élet törvényeit, mintáját! (a felvételnek továbbra is fenn kell állnia a Román Televíziós Társaság hatalmas archívumán keresztül, sok műsorból, amelyeket időben Andrei Banc - Andrei Bacalu - Ştefana Bratu - Alexandru Mironov csapat készített, akik megérdemlik újraélesztésüket a román audiovizuális színtéren).
Az újságírás iránti érzékem arra késztetett, hogy a professzor kutatása mellett maradjak, ugyanabban a lépésben vele, függetlenül a kor politikai viszontagságaitól (Ion Mânzatut húzták a 80-as években, a "transzcendentális meditáció" durva történetében) és a kedvességgel „Kutatási és kutatási kollégáinak, akiket valószínűleg zavart a megközelítés eredetisége egy olyan területen, ahol a múlt századi fizikusok és kémikusok hittek, semmi újat nem jelentettek.
A Víz, mint anyag fizikális anomáliái
A víz szokatlanul magas viszkozitással rendelkezik, amely a hőmérséklet csökkenésével növekszik, és 33 ° C alatt csökken a nyomás növekedésével.
A diffúziós együttható magas, és csökken a hőmérséklet csökkenésével
Alacsonyabb hőmérsékleten a víz öndiffúziója növekszik a sűrűség és a hőmérséklet növekedésével
A víz szokatlanul magas felületi feszültséggel rendelkezik
A hőmérséklet emelkedésével a nem poláros gázok vízoldékonysága minimális értékre csökken, ezt követően (a normális viselkedést tiszteletben tartva) növekszik
A víz és a jég dielektromos állandói (amelyek tükrözik a környezet ellentétét a töltött részecskék közötti vonzerővel) szokatlanul magasak (0 ° C-on levegő: 1; jég: 3,2; víz: 80)
A víz dielektromos állandójának maximuma körülbelül 30 ° C
A protonok és a hidroxil-anionok (a vízionizáció termékei) mobilitása rendellenesen magas az elektromos mezőben
A víz elektromos vezetőképessége maximum 230 ° C-on regisztrálódik, és a frekvenciával jelentősen megnő
A vizes oldatban lévő gyenge savak disszociációs állandói és a hőmérséklet közötti kapcsolat minimális
Személy szerint egy speciális tanfolyam emlékét is megőriztem, amelyet craiovai fizikatanárunk, Silviu Puşcaşu adott nekünk, a „Phase Law” tanfolyamot - nekem, akkori hallgatónak ez olyan parfümnek és rejtélynek tűnt. "Fázistörvény", amelyet sok évig a szívemben tartottam, és az új perspektíva találkozóján, amelyből a mindennapi-víz kezdett látszani, azt a kattintást kaptam, amelyet egy újságírónak meg kell tennie, legyen ő a tudomány is, a szenzációval való találkozáskor.
Ebben az esetben a vízből, vagyis kíváncsi, mi más. Ne feledje, hogy a cikket kitöltő rovatokban szereplő információk nemcsak az angolszász vagy a német tudósok által végzett kutatás eredménye, hanem Brazília egyik lakója is, amely önmagában is furcsa föld, hasonlóan Latin-Amerikához, ahol Macondót várják, akit az irodalomban szentesített Gabriel Garcia Marques, hogy mesés karaktereket küldjön a világnak, akkora méretűek, mint a cigány varázsló, Melchiade.
Marcia Barbosa fizikus, miután (arrogánsan) panaszkodott, hogy azzal vádolják, hogy apróságokkal (vízzel, fizikus számára) foglalkozik mondjuk szén nanocsövek helyett, figyelmeztetést küld nekünk: „A víz alábecsülése megbocsáthatatlan hiba! ” Mert a víznek nem kevesebb, mint 72 rendellenessége van! Vagyis néhány megfontolt hiba, amelyet a fizika és a kémia elkövet a H2O lágy molekulájával (összehasonlításként elmondja, hogy a közönséges szilícium, a homok része, csak 12 anomáliával, mesés karriert tett Bardeen, Brattain és Shokley óta tranzisztor).
Csúsztassuk át a természeti törvények közötti hézagokat, látszik mondani Marcia, és nézzük meg, milyen csodákkal találkozunk még.!
Hagytam, hogy az olvasó megrázza a fejét - és mulatságosan - megfejtette a víz furcsa tulajdonságait a cikket kiegészítő információkban, de nem tehetek mást, mint meghívlak benneteket, hogy képzelettel lebegjetek a víz néhány furcsasága felett - ami bevallom, újságíró a tudomány, de az SF írója is, egyszerűen hagyja a számat!
VÍZSűrűségű anomáliák
Víz esetében a hőmérséklet-sűrűség arány maximális pontja 4 ° C
A jégsűrűség növekszik hevítéskor (akár 70K)
A víz olvadáskor összehúzódik
A nyomás csökkenti a jég olvadáspontját
A folyékony víznek nagy sűrűségű értéke van, amely melegítéssel növekszik (akár 3 984 ° C-ig)
A víz felülete sűrűbb, mint a teljes térfogat
A nyomás növelésével csökken a hőmérséklet, amelyen a vízsűrűség maximális
A túlhűtött víz minimális sűrűségértékkel rendelkezik
A víz alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik
A víz hőtágulási foka alacsonyabb hőmérsékleten csökken (negatívvá válik)
A víz hőtágulása növekszik a nyomás növekedésével
A vízmolekula első szomszédságában lévő molekulák száma megolvadással, de a hőmérséklet növekedésével is növekszik
A víz szokatlanul alacsony összenyomhatóságú
A tömöríthetőség a hőmérséklet növekedésével 46,5 ° C-ig csökken
A hőmérséklet és az összenyomhatóság viszonyának maximális pontja van
Magas frekvenciákon „gyors hangot” rögzítenek, ami magas nyomáson a folytonosságot mutatja
A spin-hálózat relaxációs ideje az NMR-spektrumban alacsony hőmérsékleten nagyon rövid
Az atomok NMR-rezonancia frekvenciája alacsony hőmérsékleten maximumot mutat (túlhűtés)
A víz törésmutatójának maximális értéke közvetlenül 0 ° C alatt van
A párolgási térfogat változása nagyon nagy
Rájössz, hogy milyen megrázó alkalmazásokat eredményez ez a túlcsorduló jelenség?
Ragaszkodom ehhez a víz boszorkányos manőveréhez, és elárulom Önnek, hogy az akvaporinek nevű molekulák (amelyeket Gheorghe Benga honfitársunk fedezett fel a kolozsvári UMF-ből - de amelyekért csak az amerikai Peter-megállapodás nyerte el a Nobel-díjat) - mondja Marcia Barbosa: a sejtmembránokban (az összes sejtmembrán, az egész élővilágból) ezek az apró csatornák mikroszkopikus pórusokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a gyors vízáramlást, valószínűleg túlcsordulást, akárcsak a szén nanocsövekben; a vesék sótalanítják testnedveinket.
És itt, a víznek ezzel a furcsa - fizikailag helytelen - tulajdonságával is társíthatjuk azokat a biomérnököket, akiktől elvárjuk az emberiség számára alapvető találmányt, a tengervíz sótalanítását. Valószínűleg a fordított ozmózis, a desztilláció és a nanocsöveken keresztüli túlfolyás kombinációja jelentheti a megoldást az emberiség ezen hatalmas problémájára.
Végül a brazil tudós valódi szeretetnyilatkozata tanulmányának tárgya iránt: a legjobb eszköz, amelyet a vízellenességek nyújtanak számunkra, maga az élet…
A világunkban betöltött küldetésének eleget téve barátom, professzor, más univerzumokba ment, de a kutatás mély kezdetét a víz mélyén hagyva nekünk, a BIOTEHNOS nevű entitásnak, laboratóriumi komplexumnak, ugyanakkor ipari egységnek, ahol a termék évtizedekkel ezelőtt kezdődött, a strukturált víz normális árucikké vált, még export céljából is - és ahonnan a Liliana Mânzatu asszony által vezetett kutatócsoportok javaslatot tehetnek és ösztönözhetik a demokratizálódást ennek a szerény, de botrányos anyagnak, a H2O-nak.
És visszatérek Robert Shekley barátomhoz, aki szintén eljutott az univerzumba, ahová az álmodozók járnak, és megismétlem önöknek, hogy az olcsó bolygók építőjének nagyszerű találmánya ez a csodás molekula.
Indítsa el az Ősrobbanást, kezdettől fogva lépjen túl a 200 000 éves görcsön, engedje el a fotonokat, kezdjen kvarkrészecskéket készíteni, építse fel a hidrogénatomot, engedje szabadjára a fúziót, és ezentúl nem lehet gondja (a hetedikben nap, akkor pihenhet) - Az Evolution diadalmas menetét követi az olcsó bolygók felé, ahol az élet megjelenni fog, így felséged, a csillagvizsgáló.
PS. Mivel néha minden vallás mindenféle hitetlenével, a képzeletben szkeptikusokkal találkozom, szeretnék megosztani veletek egy idézetet a ragyogó Gregory Benfordtól, a Kaliforniai Irvine Egyetem fizikusától, több száz tudományos cikk és tucatnyi SF regény írójától:
Az emberi tudás határainak elfogadása, a tudatlanságunk hatalmas volta elsajátított képesség