znaczacy > sci.* > sci.fizyka

(01.02.2011, 14:40)
Niezwykłe kwantowe właściwości wody

31-01-2011 20:18

woda · właściwości kwantowe · nanorurki

Woda jest, najprawdopodobniej, niezbędnym składnikiem do powstania życia, i
dzieje się tak dlatego, że charakteryzuje się ona niezwykłymi właściwościami.
Jedną z nich jest np. fakt, że zamarzając zwiększa swoją objętość. Dzięki temu
lód pływa. Gdyby tonął, jeziora i oceany zamarzłyby, a wówczas trudno byłoby
sobie wyobrazić powstanie i ewolucję złożonych form życia.

Teraz George Reiter z University of Houston i jego koledzy odkryli kolejną
niezwykłą właściwość wody. Przedstawili oni dowody sugerujące, że gdy uwięzimy
molekuły wody w przestrzeni liczonej w nanometrach, powstaje "kwantowa" woda.

Dzieje się tak, gdyż molekuły wody mogą tworzyć pomiędzy sobą wiązania
wodorowe. Ponadto elektrony w molekułach donorowych i akceptorowych są nie do
odróżnienia, mogą zatem swobodnie się pomiędzy nimi przemieszczać. Gdy
molekuły takie zostają uwięzione na małej przestrzeni, tworzą szczególny typ
sieci elektronicznej. Powstaje zatem pytanie, czy taka sieć różni się czymś od
zwykłej interakcji elektronów zachodzących w wodzie.

Reiter i jego zespół umieścili wodę w węglowych nanorurkach w temperaturze
pokojowej i poddali ją bombardowaniu intensywnym strumieniem neutronów.
Obserwując sposób rozpraszania się neutronów uczeni określali moment protonów
znajdujących się wewnątrz nanorurek. Okazało się, że protony w wodzie
zamkniętej w nanorurkach zachowują się odmiennie od protonów w wodzie
znajdującej się w większym pojemniku. Odchylenie od dystrybucji momentów
protonów od tego obserwowanego normalnie jest tak duże, że sądzimy, iż woda
zamknięta w skali nano może być opisywana jako znajdująca się w jakościowo
odmiennym stanie kwantowym - stwierdzili uczeni. Co więcej, nie wykluczają
oni, że może istnieć jakiś rodzaj koherencji kwantowej w wodzie w skali nano.
A jeśli tak, to w przyszłości prawdopodobnie uda się ją zmierzyć.

Odkrycie to może mieć kolosalne znaczenie dla zrozumienia otaczającego nas
świata. Musimy bowiem pamiętać, że woda w organizmach żywych w bardzo wielu
momentach zostaje zamknięta w skali nano. Na przykład wówczas, gdy przechodzi
przez kanały jonowe błon komórkowych. Nie od dzisiaj wiadomo, że przepływ
przez te kanały jest o wiele rzędów wielkości bardziej intensywny niż wskazują
współczesne modele dynamiki płynów. Niewykluczone, że dzieje się tak właśnie
ze względu na nowe właściwości kwantowe wody.

Reiter i jego koledzy zauważają jednocześnie, że nowo odkryte zjawisko
występuje tylko wówczas, gdy woda jest otoczona przez neutralne molekuły,
takie jak węgiel. Nie pojawi się ono w obecności wielu współcześnie używanych
materiałów jak chociażby takich, wykorzystywanych do budowy membran do wymiany
protonów np. w ogniwach paliwowych. To z kolei oznacza, że membrany takie
można znacząco udoskonalić za pomocą węglowych nanorurek.

Autor: Mariusz Błoński

Źródło: Technology Review

robertcb (01.02.2011, 19:56)
>

To potwierdza kwantową teorię świadomości Orch-OR Penrosa i Hameroffa.

Mikrotubule to też takie nanometrowe rurki w neuronach, i wewnątrz nich jest
właśnie czysta woda.

Zjawiska kwantowe obserwowane w tym doświadczeniu - zachodzą we wszystkich
żywych organizmach, i tam właśnie należy doszukiwać się rozwiązania zagadki
świadomości i materii ożywionej.
A.L. (01.02.2011, 20:31)
On Tue, 01 Feb 2011 18:56:56 +0100, robertcb wrote:

>To potwierdza kwantową teorię świadomości Orch-OR Penrosa i Hameroffa.
>Mikrotubule to też takie nanometrowe rurki w neuronach, i wewnątrz nich jest
>właśnie czysta woda.
>Zjawiska kwantowe obserwowane w tym doświadczeniu - zachodzą we wszystkich
>żywych organizmach, i tam właśnie należy doszukiwać się rozwiązania zagadki
>świadomości i materii ożywionej.


A Dusza Niesmiertelna wazy 21 gramow

A.L.
J.F. (01.02.2011, 20:48)
On Tue, 1 Feb 2011 12:40:07 +0000 (UTC), wrote:
>Jedną z nich jest np. fakt, że zamarzając zwiększa swoją objętość. Dzięki temu
>lód pływa. Gdyby tonął, jeziora i oceany zamarzłyby,


No nie wiem, nie wiem. Jest strumien ciepla z wnetrza Ziemii, sa prady
cieplej wody oceanicznej.

Ale jak by wygladal biegum polnocny to jestem ciekaw.

>Musimy bowiem pamiętać, że woda w organizmach żywych w bardzo wielu
>momentach zostaje zamknięta w skali nano. Na przykład wówczas, gdy przechodzi
>przez kanały jonowe błon komórkowych. Nie od dzisiaj wiadomo, że przepływ
>przez te kanały jest o wiele rzędów wielkości bardziej intensywny niż wskazują
>współczesne modele dynamiki płynów.


Wyjasnienia osmozy to sam jestem ciekaw ..

J.
robertcb (01.02.2011, 20:59)
Mikrotubule, stanowiące cytoszkielet neuronów są rurkami zbudowanymi z białka
tubuliny.
Wewnątrz tych rurek znajduje się czysta woda, która w takiej nano-postaci
zachowuje koherencję kwantową,
za sprawą duchowej świadomości, z którą jest połączona.
Tam, w świetle mikrotubul znajduje się właśnie kwantowe połączenie świata
duchowego z materialnym.
Mikrotubula sama z siebie nie tworzy świadomości, ale jest rodzajem komputera
kwantowego - przekaźnika
sterowanego poprzez duchową świadomość, która jest sprzężona i jest w stanie
modulować i kontrolować
koherencję zjawisk kwantowych wewnątrz mikrotubuli.
Neuronalna transmisja synaptyczna jest sterowana sygnałami z mikrotubul,
i jest jedynie "drugim szczeblem" w procesie ożywiania materialnego ciała przez
duszę.
Mózg jest bardzo zaawansowanym, o wysokiej czułości, selektywnym kwantowym
obustronnym łącznikiem
materialnego ciała z duchową świadomością, i na ogół odbiera czysto i bez
zakłóceń jedną świadomość danego człowieka (duszę)
Podobnie jak komputer kwantowy, mózg składa się z nie jednej a wielu bramek
logicznych (mikrotubul w miliardach neuronów)
w celu koherentnego współgrania z jedną duchową świadomością i eliminacją błędów
kwantowych.
Błędy kwantowe objawiają się niemożnością pełnej kontroli nad mózgiem jednej duszy.
Wówczas mamy do czynienia z różnymi chorobami psychicznymi, schizofrenią
paranoidalną , itp.
Błędy takie powstają także wskutek uszkodzenia mózgu w czasie wypadków,
jak też w przypadku zażycia narkotyków, np LSD, DMT i innych substancji
psychodelicznych.
Uszkodzone mikrotubule wypadają z koherencji z jedną świadomością i są
przejmowane przez inne byty duchowe.
Slawek Kotynski (01.02.2011, 21:57)
J.F. wrote:

> Wyjasnienia osmozy to sam jestem ciekaw ..


Tak na palcach...
Żeby nie pisać "rozpuszczalnik" i "rozpuszczona substancja"
będę pisał krócej "woda" i "sól"
Naczynie przedzielamy półprzepuszczalną
błoną, która przepuszcza wodę, ale nie przepuszcza soli.
Do jednej części wlewamy czystą wodę, do drugiej
wodny roztwór soli.
Cząsteczki wody silniej się przyciągają z cząsteczkami soli,
niż pomiędzy sobą, więc mamy większe prawdopodobieństwo
przechodzenia cząsteczek wody w stronę roztworu,
niż w stronę czystej wody. Wzrost różnicy ciśnień powoduje,
skłonność odwrotną - woda jest wypychana z powrotem.
Przy pewnym ciśnieniu sprawa się ustala.

W termodynamice do opisu takich zjawisk wprowadza
się pojęcie potencjałów chemicznych i ewentualnie
googlaj w tym kierunku.
J.F. (01.02.2011, 23:07)
On Tue, 01 Feb 2011 20:57:02 +0100, Slawek Kotynski wrote:
>J.F. wrote:
>> Wyjasnienia osmozy to sam jestem ciekaw ..


>Cząsteczki wody silniej się przyciągają z cząsteczkami soli,
>niż pomiędzy sobą, więc mamy większe prawdopodobieństwo
>przechodzenia cząsteczek wody w stronę roztworu,
>niż w stronę czystej wody.


Brzmi jak jedyne sluszne wyjasnienie, ale jeszcze dwa podejrzane
szczegoly:
-czy sily przyciagania przy niewielkiej koncentracji uzasadnia
osiagane cisnienia ? A nie powinno adekwatnie mocno wplywac na
temperature wrzenia ?

-jeszcze sie musza jakos te czasteczki "soli" "oprzec" o material
membrany. nie blokujac wszystkich kanalow.

J.
Maciej Woźniak (02.02.2011, 09:55)
Użytkownik "Slawek Kotynski" <smieciarz> napisał w wiadomości
news:tln1

>Cząsteczki wody silniej się przyciągają z cząsteczkami soli,
>niż pomiędzy sobą,


Fajnie, ale, po pierwsze, ja słyszałem, że po rozpuszczeniu
mamy jony Na i jony Cl, a nie cząsteczki soli, po drugie,
o jakich oddziaływaniach mówisz?
J.F. (02.02.2011, 11:40)
On Wed, 2 Feb 2011 08:55:41 +0100, Maciej Woźniak wrote:
>Użytkownik "Slawek Kotynski" <smieciarz> napisał w wiadomości
>>Cząsteczki wody silniej się przyciągają z cząsteczkami soli,
>>niż pomiędzy sobą,

>Fajnie, ale, po pierwsze, ja słyszałem, że po rozpuszczeniu
>mamy jony Na i jony Cl, a nie cząsteczki soli, po drugie,
>o jakich oddziaływaniach mówisz?


Te jony powinny przyciagac polarne czasteczki wody.

Ale osmoza dziala tez dla cukru.

J.
Slawek Kotynski (02.02.2011, 13:10)
J.F. wrote:
> On Tue, 01 Feb 2011 20:57:02 +0100, Slawek Kotynski wrote:
> Brzmi jak jedyne sluszne wyjasnienie, ale jeszcze dwa podejrzane
> szczegoly:
> -czy sily przyciagania przy niewielkiej koncentracji uzasadnia
> osiagane cisnienia ?


Nie rozumiem.

> A nie powinno adekwatnie mocno wplywac na
> temperature wrzenia ?


Nie wiem. Nie widzę związku.

> -jeszcze sie musza jakos te czasteczki "soli" "oprzec" o material
> membrany. nie blokujac wszystkich kanalow.


Spójrzmy na to w modelu kulek.
Sól to większe kulki. Błona półprzepuszczalna to sito.
Wszystkie kulki latają jak szalone odbijając się od siebie.
Nie widzę, żeby coś miało zatykać sito :)

W realnym świecie to może być bardziej skomplikowane...
Ale taki model przedstawia tylko ogólną zasadę zjawiska,
czyli pokazuje mechanizm przechodzenia wody w stronę
większego ciśnienia.
Slawek Kotynski (02.02.2011, 13:15)
Maciej Woźniak wrote:

> Użytkownik "Slawek Kotynski" <smieciarz> napisał w
> wiadomości news:tln1
> Fajnie, ale, po pierwsze, ja słyszałem, że po rozpuszczeniu
> mamy jony Na i jony Cl, a nie cząsteczki soli, po drugie,
> o jakich oddziaływaniach mówisz?


O teoretycznych siłach wyidealizowanych.
Zignorowałeś wstępne definicje terminów:
<<Żeby nie pisać "rozpuszczalnik" i "rozpuszczona substancja"
będę pisał krócej "woda" i "sól" >>
wylewając dziecko z kąpielą.
J.F. (02.02.2011, 14:51)
On Wed, 02 Feb 2011 12:10:58 +0100, Slawek Kotynski wrote:
>J.F. wrote:
>Nie rozumiem.


no np 1% stezenie soli, to na jeden jon przypada 50 czasteczek wody.
kilka jest przy jonie, a reszta juz dalej.

Jakos chyba daje sie policzyc jakie dodatkowe cisnienie powoduje taka
domieszka. A nie musi byc sol jonowa, moze byc np glukoza.

>> A nie powinno adekwatnie mocno wplywac na temperature wrzenia ?

>Nie wiem. Nie widzę związku.


Skoro sa dodatkowe sily przyciagania czasteczkowego, to i temperatura
wrzenia powinna byc wyzsza. I jest ... tylko ze przy nadcisnieniu 1atm
(bezwzgledne 2 atm) to woda wrze w 121 st C, a lekko osolona to chyba
jakies ulamki stopnia zaledwie ma.

>> -jeszcze sie musza jakos te czasteczki "soli" "oprzec" o material
>> membrany. nie blokujac wszystkich kanalow.

>Spójrzmy na to w modelu kulek.
>Sól to większe kulki. Błona półprzepuszczalna to sito.
>Wszystkie kulki latają jak szalone odbijając się od siebie.
>Nie widzę, żeby coś miało zatykać sito :)


No ale po jednej stronie sita mamy znacznie wieksze cisnienienie.
Powinny te kulki probowac wyplywac przez sito, a ze sa za duze, to
zatkaja wszystkie dziurki.

J.
Slawek Kotynski (02.02.2011, 17:04)
J.F. wrote:
> On Wed, 02 Feb 2011 12:10:58 +0100, Slawek Kotynski wrote:
> no np 1% stezenie soli, to na jeden jon przypada 50 czasteczek wody.
> kilka jest przy jonie, a reszta juz dalej.
> Jakos chyba daje sie policzyc jakie dodatkowe cisnienie powoduje taka
> domieszka. A nie musi byc sol jonowa, moze byc np glukoza.


Pewnie się daje policzyć. Ja tego od ręki nie zrobię.
Na chłopski rozum, jeśli się coś w wodzie rozpuszcza, to
znaczy, że to coś przyciąga się lepiej z wodą, niż woda
z samą sobą. Inaczej to coś się nie rozpuszcza, a w polu
grawitacyjnym, przy różnych masach cząsteczek, wytrąci.
I na tym poziomie rozumowania, wszystko mi jedno, czym
te cząsteczki są.

>>>A nie powinno adekwatnie mocno wplywac na temperature wrzenia ?

>>Nie wiem. Nie widzę związku.

> Skoro sa dodatkowe sily przyciagania czasteczkowego, to i temperatura
> wrzenia powinna byc wyzsza. I jest ... tylko ze przy nadcisnieniu 1atm
> (bezwzgledne 2 atm) to woda wrze w 121 st C, a lekko osolona to chyba
> jakies ulamki stopnia zaledwie ma.


Nadal nie widzę związku. Temperatura wrzenia roztworu soli jest
wyższa niż czystej wody. Problem by był, gdyby była niższa.
Ale dlaczego ta temperatura miała by mieć jakiś prosty związek
z temperaturą wrzenia wody pod ciśnieniem? Nawet jeśli jakis związek
jest, to ja go nie widzę, a doświadczenie pokazuje, że prosty nie jest.
W pierwszym przypadku różnica temperatur wynika
z tego, że trzeba więcej energii włożyć w rozrywanie
cząstek roztworu, w drugim przypadku główną rolę
odgrywają siły działające z zewnątrz, powstrzymując
cząsteczki wody przed ucieczką.

> No ale po jednej stronie sita mamy znacznie wieksze cisnienienie.
> Powinny te kulki probowac wyplywac przez sito, a ze sa za duze, to
> zatkaja wszystkie dziurki.


Po pierwsze, wykreślmy słowo "znacznie". Działają sobie dwa
mechanizmy w przeciwnych kierunkach i sprawa się ustala przy
jakiejś różnicy ciśnień, kw dwóch częściach naczynia.

Po drugie, coś mi się zdaje, że mieszasz w wyobraźni dwa różne
modele. Jak się zajmujemy ruchem kulek, to zapomnij
o ciśnieniu, i o ośrodku ciągłym, tylko myśl o latających kuleczkach,
które mają średnią drogę swobodną większą od swoich rozmiarów.
Ciśnienie w takim opisie jest parametrem sztudznym,
do niczego nie jest potrzebne (a jak widać, nawet przeszkadza).

Jak przejdziemy do opisu termodynamicznego, to zajmujemy
się stanem statycznym, osiągniętym po jakimś czasie
od nalania roztworów, w którym te potencjalnie "walczące
o dostęp do sita" cząstki zdołały się ruchami Browna
po naczyniu rozpełznąć.
sundayman (02.02.2011, 18:04)
> A Dusza Niesmiertelna wazy 21 gramow

Zdajesz sobie sprawę, że się powtarzasz ? To wszystko co masz do powiedzenia
?
Maciej Woźniak (02.02.2011, 18:36)
Użytkownik "Slawek Kotynski" <smieciarz> napisał w wiadomości
news:quqn18-

>> Fajnie, ale, po pierwsze, ja słyszałem, że po rozpuszczeniu
>> mamy jony Na i jony Cl, a nie cząsteczki soli, po drugie,
>> o jakich oddziaływaniach mówisz?


>O teoretycznych siłach wyidealizowanych.


Aaa. 6 oddziaływanie?

>Zignorowałeś wstępne definicje terminów:


Nie, nie zignorowałem. Przeszedłem od
ogólnej reguły do szczególnego przypadku.

Podobne wątki