لطفا اندکی صبر کنید

پژوهشگران دانشگاه هاروارد موفق شدند تا سردترین واکنش شیمیایی در جهان را انجام دهند. آنها با سرد کردن مولکول‌ها تا کسری بالاتر از دمای صفر مطلق، قادر به انجام سردترین واکنش شیمیایی ثبت شده در تاریخ شدند و واکنش جابجایی اتم‌ها توسط دو مولکول را که تاکنون هرگز دیده نشده بود ثبت کردند. واکنش شیمیایی در این دمای بسیار سرد میلیون‌ها بار کندتر صورت می‌گیرد و به محققان امکان می‌دهد تا آنچه را که اتفاق می‌افتد، تماشا کنند.

صفر مطلق که منفی ۲۷۳.۱۵ درجه سانتیگراد یا منفی ۴۵۹.۶۷ درجه فارنهایت است، سردترین دمای ممکن در نظر گرفته می‌شود. در این دما در حقیقت مولکول‌ها ثابت ایستاده و فاقد حرکت و گرما هستند.

محققان این دانشگاه برای این آزمایش، مولکول‌ها را تا چند میلیونیوم درجه بالای صفر مطلق یعنی دمای ۵۰۰ نانو کلوین سرد کردند. این سردترین دمای طبیعی است که در جهان اتفاق می‌افتد. برای مقایسه باید گفت که دما در سردترین فضای بین ستاره‌ای به سه میلیاردم نانو کلوین می‌رسد.

همانطور که ذکر شد، به طور معمول واکنش‌های شیمیایی بین مولکول‌ها خیلی سریع اتفاق می‌افتند و دانشمندان نمی‌توانند همه چیز را طی آنها ببینند. حتی دقیق‌ترین تجهیزات نیز فقط می‌توانند ناظر بر ناپدید شدن مولکول‌های اصلی و ظهور مولکول‌های جدید در جای خود باشند و اتفاقاتی که در این بین رخ می‌دهد تاکنون یک راز باقی مانده بود.

در این آزمایش، هنگامی که مولکول‌های پتاسیم-روبیدیم با هم برخورد کردند، محققان توانستند برای اولین بار تصویر مولکول چهار اتمی را که در مرحله میانی ایجاد می‌شود، ثبت کنند و شکست پیوندهای اتمی و تشکیل پیوندهای جدید را ببینند.

محققان می‌گویند با این توانایی در آینده می‌توانند واکنش‌های شیمیایی را با جزئیات بیشتری بررسی کنند. علاوه بر تماشای اتفاقات در طول واکنش شیمیایی، این پنجره گسترده می‌تواند دانشمندان را قادر به بررسی دقیق‌تر در واکنش‌های شیمیایی کند که به نوبه خود ممکن است به طیف وسیعی از برنامه‌های جدید منجر شود. واکنش‌های شیمیایی اساس ساخت داروها، انرژی و غیره هستند.

میک کوآنگ هو، فیزیکدان دانشگاه هاروارد می گوید:" احتمالا طی چندسال آینده ما تنها آزمایشگاهی هستیم که می توانیم این کار را انجام دهیم."

بصورت کلی، توانایی مشاهده‌ی واکنش های شیمیایی در چنین سطوح بنیادی فرصتی برای طراحی واکنش های جدید نیز ایجاد می کند و تعداد نامحدودی از ترکیبات قابل تصور هستند که در هر زمینه ای از ساخت مواد گرفته تا محاسبات کوانتومی می توانند مفید باشند. این مسیری است که کانگ کئون نی، پژوهشگر دانشگاه هاروارد، سال ها است در آن قرار دارد و از مدت ها پیش به مطالعه در مقیاس های کوچک مشغول بوده است تا آنچه را در هنگام واکنش مواد شیمیایی رخ می دهد، مشاهده و کنترل کند. اکنون، پژوهشگران در حال بررسی راه‌هایی هستند که در آن برای تغییر واکنش های شیمیایی، مواد یا انرژی را قبل یا در حین واکنش دتسکاری کنند.

هو می گوید:" اکنون با ابزاری که ما در دست داریم، در مورد تغییر و کنترل واکنش ها فکر کنیم. بدون این تکنیک، بدون این مقاله ما حتی نمی توانیم در این باره فکر کنیم.

این تحقیق در مجله Science منتشر شده است.