ספרי הלימוד בכימיה יאלצו להיות משוכתבים מחדש לאחר לימוד מדוקדק של התגובה הכימית הפשוטה ביותר, שבה ניתן לראות כי תחזיות המדענים אינן נכונות. כך מדווח ה-telegraph .
ניסויים גילו דרך חדשה להעברת אנרגיה בין האטומים והמולקולות. מתברר שקיימת לפחות דרך אחת החדשה למדע, לא לטבע. לדרך זו יכולות להיות השפעות רבות על מחקר התגובות בתוך האטמוספירה, ובתוך הגוף שלנו - תגובות המקושרות להזדקנות.
כימיה היא תחום המחקר של הדרך שבה אטומים משתלבים ליצירת המולקולות, בין אם מדובר בתוך גופינו או בכל חומר כימי. תורת המכאניקה הקוונטית מציעה דרך להבין כיצד הם יישארו מחוברים ביחד.
כעת התגלתה תגלית חדשה. המתמטיקה העומדת מאחורי המכאניקה הקוונטית הופכת להיות מאוד קשה, מסובכת כאשר פותרים משוואות אפילו לתגובה הכימית הפשוטה ביותר, ולכן על הכימאים לבחון את כל המחקר בצורה זהירה ביותר.
במקרה הזה, קבוצת חוקרים בינלאומית חקרה מולקולה בודדת המכילה שני אטומים בלבד. ניתן לתאר את המולקולה הזו בצורה ציורית, כשני כדורים המחוברים על ידי חוט בודד.
אם אטום בודד יגיע לצד אחד של המולקולה המולקולה עצמה תקפוץ לאחור בגלל חוק הדחייה שבין גופים בעלי מטען חשמלי זהה.
המחקר, בראשותו של ד"ר סטיוארט גריבס, ממחלקת הכימיה באוניברסיטת בריסטול, מציע שבניגוד לכל הציפיות, במצבים מסויימים המולקולה "תקפוץ" קדימה ולא אחורה, כך שהמולקולה והאטום הנפרד ימשיכו סחור סחור באותו הכיוון.
ד"ר גריבס ועמיתיו גילו תגלית זו כאשר הם חקרו התנגשות של אטומי מימן עם מולקולות. כאשר ההתנגשות לא לוותה בתגובה כימית, אטומי המימן התפזרו. בתהליכים כאילו, המוגדרים "לא אלסטיים", פיזור אטומי המימן נעשה בדרך כלל אחורה. אבל, במקרה הספציפי הזה, הקבוצה מצאה שפיזור אטומי המימן היה בעיקר קדימה- להיפך מן הציפיה.
"מדובר על התגובה הכימית הפשוטה ביותר ועדיין זה נוטה להפתיע אותנו", אמר ד"ר גריבס, "אפילו לאחר 80 שנים של מחקרים מדעיים. העבודה שלנו מספקת חלק נוסף וחשוב בפאזל של הבנת המכאניקה של התגובות הכימיות".
הסבר אפשרי למה שקרה הוא שאטום המימן גרם למולקולה שלידו להדק את הקשרים הפנימיים שלה, ובכך גרם למולקולה להתקדם הרבה יותר קדימה. במקום שהמולקולה תשפיע ותושפע אחורה, ההתנגשות עם האטום הבודד- מתחה את המולקולה ואז שיחררה אותה, כלומר גרמה למולקולה להתנועע.
החוקרים טוענים שהתנהגות כזו של חומרים מתרחשת כאשר קשרים חזקים מתפתחים בין שותפים העלולים להתנגש אחד בשני, בדיוק כמו שכוח המשיכה משפיע על הירח "למשוך" את המים שעל כדור הארץ לכיוונו.
אטום המימן בו השתמשו בניסוי הוא ראדיקאלי, לא יציב עם אלקטרון יחיד. מכיוון שלראדיקאלים החופשיים חסרה קליפה מגנה של אלקטרונים- הם יותר קרובים להתנתקות מן הגרעין. ולכן כאשר אטום כזה מתנגש עם מולקולה אחרת- יכולה להיווצר אף תחלופה בין חלקיקי החומרים, כלומר מעין תגובה כימית. במקרים אחרים, המולקולה עצמה תימתח ללא "שבירת" הקשרים בין חלקי המולקולה.
ניסויים גילו דרך חדשה להעברת אנרגיה בין האטומים והמולקולות. מתברר שקיימת לפחות דרך אחת החדשה למדע, לא לטבע. לדרך זו יכולות להיות השפעות רבות על מחקר התגובות בתוך האטמוספירה, ובתוך הגוף שלנו - תגובות המקושרות להזדקנות.
כימיה היא תחום המחקר של הדרך שבה אטומים משתלבים ליצירת המולקולות, בין אם מדובר בתוך גופינו או בכל חומר כימי. תורת המכאניקה הקוונטית מציעה דרך להבין כיצד הם יישארו מחוברים ביחד.
כעת התגלתה תגלית חדשה. המתמטיקה העומדת מאחורי המכאניקה הקוונטית הופכת להיות מאוד קשה, מסובכת כאשר פותרים משוואות אפילו לתגובה הכימית הפשוטה ביותר, ולכן על הכימאים לבחון את כל המחקר בצורה זהירה ביותר.
במקרה הזה, קבוצת חוקרים בינלאומית חקרה מולקולה בודדת המכילה שני אטומים בלבד. ניתן לתאר את המולקולה הזו בצורה ציורית, כשני כדורים המחוברים על ידי חוט בודד.
אם אטום בודד יגיע לצד אחד של המולקולה המולקולה עצמה תקפוץ לאחור בגלל חוק הדחייה שבין גופים בעלי מטען חשמלי זהה.
המחקר, בראשותו של ד"ר סטיוארט גריבס, ממחלקת הכימיה באוניברסיטת בריסטול, מציע שבניגוד לכל הציפיות, במצבים מסויימים המולקולה "תקפוץ" קדימה ולא אחורה, כך שהמולקולה והאטום הנפרד ימשיכו סחור סחור באותו הכיוון.
ד"ר גריבס ועמיתיו גילו תגלית זו כאשר הם חקרו התנגשות של אטומי מימן עם מולקולות. כאשר ההתנגשות לא לוותה בתגובה כימית, אטומי המימן התפזרו. בתהליכים כאילו, המוגדרים "לא אלסטיים", פיזור אטומי המימן נעשה בדרך כלל אחורה. אבל, במקרה הספציפי הזה, הקבוצה מצאה שפיזור אטומי המימן היה בעיקר קדימה- להיפך מן הציפיה.
"מדובר על התגובה הכימית הפשוטה ביותר ועדיין זה נוטה להפתיע אותנו", אמר ד"ר גריבס, "אפילו לאחר 80 שנים של מחקרים מדעיים. העבודה שלנו מספקת חלק נוסף וחשוב בפאזל של הבנת המכאניקה של התגובות הכימיות".
הסבר אפשרי למה שקרה הוא שאטום המימן גרם למולקולה שלידו להדק את הקשרים הפנימיים שלה, ובכך גרם למולקולה להתקדם הרבה יותר קדימה. במקום שהמולקולה תשפיע ותושפע אחורה, ההתנגשות עם האטום הבודד- מתחה את המולקולה ואז שיחררה אותה, כלומר גרמה למולקולה להתנועע.
החוקרים טוענים שהתנהגות כזו של חומרים מתרחשת כאשר קשרים חזקים מתפתחים בין שותפים העלולים להתנגש אחד בשני, בדיוק כמו שכוח המשיכה משפיע על הירח "למשוך" את המים שעל כדור הארץ לכיוונו.
אטום המימן בו השתמשו בניסוי הוא ראדיקאלי, לא יציב עם אלקטרון יחיד. מכיוון שלראדיקאלים החופשיים חסרה קליפה מגנה של אלקטרונים- הם יותר קרובים להתנתקות מן הגרעין. ולכן כאשר אטום כזה מתנגש עם מולקולה אחרת- יכולה להיווצר אף תחלופה בין חלקיקי החומרים, כלומר מעין תגובה כימית. במקרים אחרים, המולקולה עצמה תימתח ללא "שבירת" הקשרים בין חלקי המולקולה.