Молекула воды под микроскопом, Вода под воздействием музыки | Статьи о воде - chevymetal.ru
Пьют всякие горячительные напитки, курят, транквилизаторы разные горстями глотают… А кайф-то — вот он, здесь, рядышком! Хочется, чтобы в моей баночке с водой лежала настоящая серебряная вещица, старинная. Цвет медуз — результат поедания водорослей.
Этого уже вполне достаточно для того, чтобы рассматривать, например, отдельные атомы в кристалле. Первые электронные микроскопы появились в е годы, а еще через 20 лет были изобретены приборы, в которых задействовано рентгеновское излучение.
По своей разрешающей способности рентгеновские микроскопы уступают электронным, но для целого ряда применений они подходят намного лучше. Но как бы ни были хороши рентгеновские и электронные микроскопы, использовать их можно далеко не всегда. Чем короче длина волны, тем больше энергии несет излучение, поэтому долго рассматривать образцы, особенно живые, при помощи очень коротких волн зачастую не получается - мощное излучение быстро разрушает исследуемые объекты.
Для того чтобы все-таки изучить самые мелкие детали, например, увидеть, как расположены атомы в каком-нибудь веществе, ученые придумали множество хитроумных технологий. Одна из них - атомная силовая микроскопия АСМ.
Ее суть заключается в следующем: очень тонкая игла скользит над поверхностью изучаемого образца, подходя настолько близко, что начинает "чувствовать" силы атомных связей, действующих между атомами вещества. В итоге игла немного отклоняется от заданной траектории, и, анализируя параметры этого отклонения, исследователи могут восстановить рельеф поверхности. У метода АСМ есть одно существенное ограничение — из-за сил Ван-дер-Ваальса относительно слабые силы межмолекулярного взаимодействия игла микроскопа не может опуститься над препаратом на расстояние меньше одного нанометра, а чем меньше расстояние, тем более мелкие детали игла может "прощупать".
В году группа ученых из исследовательского центра IBM в Цюрихе предложила и опробовала способ модификации технологии АСМ, позволяющий заметно снизить влияние сил Ван-дер-Ваальса. Исследователи поместили на кончик иглы одну молекулу угарного газа — CO, на которую силы Ван-дер-Ваальса оказывают относительно несущественное влияние.
Используя такую "насадку", ученые исследовали молекулу пентацена - углеводорода с химической формулой C 22 H 14 , молекула которого содержит пять колец.
Специалистам удалось разглядеть их все, а также увидеть отдельные атомы углерода и водорода - полученное в их работе разрешение оказалось лучшим за всю историю АСМ.
В году те же авторы, используя созданную ими технологию, смогли предсказать пространственную структуру органической молекулы цефаландола А - до сих пор для решения этой задачи исследователи полагались на непрямые методы, например, на рентгеновскую кристаллографию. Ученые не всегда могут однозначно сказать, как именно будут расположены друг относительно друга отдельные атомы даже в не очень сложной молекуле, по той причине, что нередко сразу несколько конфигураций оказываются энергетически выгодными.
А без точного знания трехмерной структуры молекулы исследователи не могут достоверно судить о многих ее свойствах. Еще один прорыв в микроскопии был сделан учеными, которые в своей работе использовали метод сканирующей туннельной микроскопии СТМ. СТМ задействует чисто квантовый эффект, получивший название туннелирования. Этим термином называют способность электрона преодолевать энергетический потенциальный барьер между двумя областями пространства, который, по всем правилам классической механики, он преодолеть не может.
Металлическая игла сканирующего туннельного микроскопа скользит над объектом на расстоянии всего несколько ангстрем один ангстрем в десять раз меньше нанометра. В процессе движения на иглу подается небольшой потенциал, и в итоге между иглой и образцом возникает так называемый туннельный ток — электроны из образца, преодолевая расстояние до иглы, как бы "перепрыгивают" на нее.
Количество туннелировавших электронов зависит от расстояния до кончика иглы, поэтому, определяя величину туннельного тока, ученые могут понять, каков рельеф поверхности образца. Специалисты из немецкого института био- и наносистем при помощи СТМ исследовали строение молекулы сложной органической молекулы PTCDA перилен-3,4,9,тетракарбон-3,4,9,диангидрид.
Ранее они выяснили, что разрешение метода существенно улучшается, если между иглой и образцом поместить холодный водород. В ходе своего нового исследования специалисты показали, что добавление молекул газа заодно позволяет увидеть водородные связи между молекулами PTCDA это те же самые связи, которые, например, обеспечивают уникальные свойства воды - подробнее о них можно прочитать тут.
Пока ученые не могут объяснить природу наблюдаемого эффекта, но сам факт, что невещественные связи между молекулами можно увидеть воочию, уже очень впечатляет. Еще одно впечатляющее достижение сделали физики из Харьковского физико-технического института - им впервые удалось сфотографировать электронные облака - именно в таком виде, а не в виде дискретных частиц, согласно положениям квантовой механики, существуют в атоме электроны.
Помимо разработки всех этих хитроумных методов в последние годы ученым удалось создать технологию, которая позволяет в принципе обойти дифракционный предел.
Инструмент, позволяющий преодолеть фундаментальное физическое ограничение, был назван суперлинзой, и секрет его работы кроется в материале. Суперлинзы изготавливают из метаматериалов с отрицательным коэффициентом преломления, свойства которых определяются, в первую очередь, их необычной структурой.
Метаматериалы очень необычным образом искажают пути прохождения лучей света, и при помощи некоторых из них физики научились разрешать объекты, недоступные оптическим приборам. Подробнее о метаматериалах и их свойствах можно прочитать здесь. Вся наша планета окружена красивой природой. Философы, ученые, художники, музыканты и религиозные деятели во многом черпают свои идеи из красоты природы.
На Земле существуют миллиарды непохожих друг на друга людей, разного возраста и пола. Но все они, по мнению ученого, подвержены влиянию так называемых «стандартов красоты». Существуют вкусы и предпочтения: кому-то нравится импрессионизм, а кому-то сюрреализм. Кто-то отдает предпочтение поп-музыке, а кто-то тяжелому року. Вы редко встретите человека, который бы сказал: «мне не нравиться этот вид восходящего солнца», или «мне не нравиться шум прибрежных волн».
Такого не бывает. Восхищение красотой природы заложены у человека в генах. Следуя этому принципу, Масару Эмото хотел создать новый вид искусства - "фотография кристаллов воды". В этом искусстве, как и в любом другом музыка, живопись, танцы, поэзия и т.
Эмото видел нечто загадочное и удивительное. Одним из первых экспериментов Эмото: «вода под воздействием музыки». Представляем вашему вниманию некоторые из снимков кристаллов воды, которые были получены во время проигрывания тех или иных музыкальных произведений. Как видим, вода благосклонна к произведениям известных классиков. Хиты группы «Битлз» и в частности произведение Джона Леннона «Imagine» рис.
Обратите внимание, это один из самых четких и симметричных кристаллов, который был получен при проведении данного эксперимента. А вот творчество короля поп-музыки Элвиса Престли не особо производит впечатление на воду. Кристалл воды при воспроизведении песни «Heartbreak hotel» «Отель разбитых сердец», рис.
Воспроизведение тяжелого рока еще больше «разозлило» воду рис. Обратите внимание, что кристалл воды вообще потерял форму и превратился странное пятно. Но самым удивительным результатом эксперимента с музыкой и водой стало воздействие на воду христианского гимна «Amazing Grace» «О, благодать», рис.
В подавляющем большинстве случаев, если кристалл имеет симметричную форму, то он обаятельно шестиугольный. Однако в данном примере мы видим, что кристалл имеет необычную восьмиугольную симметричную форму. Эксперименты с водой и музыкой - это лишь часть крупного исследования Масару Эмото. С результатами других экспериментов внешнего воздействия воды на воду посредством слов, изображений, молитв вы ознакомитесь в следующих материалах.
Следите за новостями на сайте компании "БРИЗ".
Наш адрес: , г. Казань, ул. Закрыть Новости науки. Большой адронный коллайдер. Результаты LHC. Загадки LHC. Двухфотонный всплеск ГэВ. LHC в работе. Общее расписание.
Ранние этапы. Результаты работы LHC в году. Сеанс LHC Run 1. Сеанс LHC Run 2. Сеанс LHC Run 3. Устройство и задачи LHC. Устройство LHC. Задачи LHC. Свойства адронов.
Поиск бозона Хиггса. Физика элементарных частиц. Величины и единицы. Как изучают частицы. Эксперименты на коллайдерах.
Стандартная модель. Хиггсовский механизм. В популярных журналах. Как подписаться.
Выставка «Всё в мире относительно». Книжный клуб. Опубликовано полностью. Происхождение жизни.
