Физики разгадали 70-летнюю тайну очень важной молекулы: это изменит наши технологии

После многих десятилетий исследований физики наконец определили электрический дипольный момент монохлорида алюминия (AlCl), неуловимой, но важной молекулы. Электрический дипольный момент является мерой полярности, а это важнейший фактор, определяющий многие физические свойства любой системы, такие как ее точка кипения или растворимость. Новое открытие можно применить в широком спектре областей, от квантовых вычислений до астрофизики. Исследование опубликовано в журнале Physical Review A, пишет Gizmodo.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Мы все состоим из молекул. Все, что мы делаем можно объяснить с точки зрения молекулярных взаимодействий. Это представляет большой интерес для ученых по целому ряду причин. Во-первых, понимание того, как различные молекулы взаимодействуют друг с другом или с окружающей средой, может многое рассказать об их соответствующих характеристиках.

Другая причина заключается в том, что само взаимодействие, в данном случае электрический дипольный момент, помогает ученым понимать совершенно разные системы неожиданными способами.

По словам авторов исследования, в химии электрические дипольные моменты влияют на все: от поведения химических связей до взаимодействия растворителей. В биологии они влияют на такие явления, как водородные связи в воде. В физике и астрономии электрические дипольные моменты можно использовать для взаимодействия соседних молекул, например, с целью создания квантовой запутанности между ними. Это явление, когда две частицы, которые находятся далек друг от друга, имеют одни и те же свойства и оказывают одинаковое влияние друг на друга.

Точное значение электрического дипольного момента AlCl улучшают интерпретацию молекулярных сигнатур в свете звезд. Соотношение алюминия и хлора в звездах, выявленное с помощью измерений AlCl, дает критически важные подсказки о истории этих звезд, говорят физики.

Для эксперимента ученые построили специальную лазерную вакуумную систему, что позволило им проводить высокоточную спектроскопию. Физики создавали пучки AlCl в вакууме внутри установки, разбирая молекулу на части, чтобы лучше понять ее химическую основу и поведение. В конце концов они пришли к значению 1,68 Дебая (единица измерения электрических дипольных моментов) для дипольного момента AlCl. Чтобы определить это значение потребовалось почти 70 лет. В 1956 году химик Дэвид Лид оценил дипольный момент AlCl в 1,5 Дебая всего на 0,18 Дебая меньше нового результата. В то же время физики говорят, что может существовать более точное значение дипольного момента AlCl, чем то, что показал новый эксперимент.

"От улучшения понимания звезд до обеспечения квантовых компьютеров следующего поколения точное измерение электрического дипольного момента AlCl является важным научным прорывом", — говорят физики.

Как уже писал Фокус, ученые уничтожили 165-летний закон физики и это изменит создание электроэнергии. Новый материал, разработанный учеными из США, бросает вызов фундаментальному закону физики. Новое открытие поможет создать более эффективные солнечные панели.

Также Фокус писал о том, что астрономы обнаружили в ранней Вселенной необычную галактику, похожую на медузу. Этот открытие имеет важное значение для понимания эволюции галактик.