超快激光也无法捕获的化学反应过程在超冷温度下首次“曝光”

时间:2022-07-13 00:09 作者:华体会
本文摘要:美国科学家在近期一期《科学》杂志公开发表论文称之为,在比星际空间冻数百万倍的温度下,他们让两个超强冻分子再次发生了目前为止宇宙间最热的化学反应,构成了分子偶联史上最热的键。他们回应,科学家可利用这种超强冻化学,理解化学反应期间到底再次发生了什么事情。据美国《每日科学》网站近日报导,哈佛大学的倪康坤称之为,在500纳开尔文(比绝对零度仅有低百万分之几摄氏度)下,分子的运动速度降到极低,他们看见了以前未曾有人见过的情景:两个分子遇见构成两个新的分子的时刻。

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美国科学家在近期一期《科学》杂志公开发表论文称之为,在比星际空间冻数百万倍的温度下,他们让两个超强冻分子再次发生了目前为止宇宙间最热的化学反应,构成了分子偶联史上最热的键。他们回应,科学家可利用这种超强冻化学,理解化学反应期间到底再次发生了什么事情。据美国《每日科学》网站近日报导,哈佛大学的倪康坤称之为,在500纳开尔文(比绝对零度仅有低百万分之几摄氏度)下,分子的运动速度降到极低,他们看见了以前未曾有人见过的情景:两个分子遇见构成两个新的分子的时刻。

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在以前的研究中,倪康坤团队用于超低温让原本不有可能再次发生反应的原子分解分子。在极低温度下,原子和分子不会滑行到有可能的低于能量状态,研究人员因此可最准确地操控分子的相互作用。但即便如此,他们也不能看见反应的开始:两个分子转入,随后再次发生的一切对他们来说就是一个“反应黑洞”。因为化学反应再次发生在飞秒(10-15秒)内,即使当今最先进设备的技术,也无法捕捉到如此一段时间的景象。

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在过去20年间,科学家用于超快激光来摄制反应再次发生时的情景,依然无法捕捉全部景象。倪康坤说道:“大多数时候,你只是看见反应物消失,随后产物经常出现,但中间再次发生了什么,我们一无所知。”现在,倪康坤团队设计的超冷温度使他们首次看见了反应过程中再次发生的情况。

当他们让两个铷钾再次发生反应时,超强冻温度被迫分子在中间阶段逗留了几微秒(10-6秒),这一时间比平时宽了数百万倍,不足以让他们研究键的脱落和构成——也就是一个分子如何变为另一个分子的过程。倪康坤说道,有了这新方法,他们可对各种预测反应中再次发生情况的理论展开检验,还可以明确提出新的理论,更加准确预测其他化学反应(甚至再次发生在量子领域中的化学反应)内再次发生的情况。此外,利用新的反应平台,他们可以操控再次发生反应的物体,在反应之前将其唤起,以查阅减少能量对反应结果的影响,甚至操纵反应的展开。


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