A spin vagy perdület a kvantummechanikában a részecskék egyik egyedi tulajdonsága. (A kifejezés valójában félrevezető, ugyanis a kvantumrészecskék nem tudnak úgy perdülni, mint például egy bolygó.)
A spin két különböző víztípust határoz meg: az ortovízben a hidrogénatomok egy, a paravízben két különböző irányban perdülnek.
Mivel a spin csak kvantumszinten hat a részecskékre, a kutatóknak egészen mostanáig nem sikerült a két víztípust szétválasztaniuk.
– számol be a Live Science.
A kísérletben a szakértők a vízmolekulák „poláris” tulajdonságát használták fel. A molekulák aszimmetrikus felépítése miatt a felszínükön a részecskék egyenetlenül áramlanak: az egyik oldalon pozitívak, a másikon negatívok, még akkor is, ha maga a molekula összességében semleges töltésű.
A vizsgálatban a szakértők vízmolekulákat irányítottak keresztül egy olyan elektromos mezőn, amely kissé másként hatott az orto- és a paravíz-molekulákra. Az ily módon kettévált vízsugarat két külön tárolóba gyűjtötték. A kutatók ezután a két tárolót szuperhideg diazéniliumnak tették ki – az anyag két nitrogénatomból és egy protonból áll. A vegyület a vízzel reakcióba lépve oxóniumot hoz létre.
Az adatok alapján a paravíz 25 százalékkal gyorsabban lép reakcióba az anyaggal, mint az ortovíz. Ennek oka az lehet, hogy a kvantumszintű spin a két típusban más-más módon hat a molekulák közti vonzásra.
A csapat úgy véli, kutatásuk fontos előrelépés annak megértésében, hogy az olyan absztrakt fizikai fogalmak, mint amilyen a kvantum spin is, miként hatnak a kémiai reakciókra.
(Kiemelt kép: Thinkstock)
