Нечётная пара

Нечётная пара

Смешивание перекиси водорода с хлором даёт блестящую (и ядовитую) смесь, приоткрывающую окно в удивительный мир квантовой физики.

ДО РАЗРАБОТКИ в 1920-х годах квантовой механики, законы которой объясняют, как устроен микромир, мир атомов и электронов, тот факт, что хлорная известь и перекись при смешивании сверкают, казался проявлением обычной химической реакции, дающей свет, I как горение или биолюминесценция. Но на самом деле это окно I в неведомое.

Перекись водорода распадается, соприкасаясь с хлором, высвобождая атомы кислорода, каждый из которых имеет один электрон в высокоэнергетическом состоянии. Когда электроны возвращаются в низкоэнергетическое состояние, избыточная энергия высвобождается в виде фотонов света, из-за чего и возникает сияние. Всё просто, но за этим кроются две проблемы.

Первая — квантовый расчёт показывает, что энергии, созданной этим переходом, достаточно лишь для фотонов инфракрасного света, которые невидимы. Вторая — существуют три различных закона квантовой механики, которые говорят, что именно такой переход атома кислорода от высокой к низкой энергии невозможен никогда.

Но почему нужно верить в абстрактную, противоречащую здравому смыслу квантовую механику?Потому что две невозможности иногда дают возможность.

Смотрите, что получается: поскольку переход запрещён, молекулы «застревают» в переходном состоянии на то время, пока не столкнутся с другой «переходной» молекулой. Тогда два электрона могут синхронно вернуться в низкоэнергетическое состояние. Вместе они высвобождают одиночный фотон удвоенной энергии — получается видимый красно-оранжевый свет. Вот вам и невозможно…

Это объясняет, почему не следует терять надежды на то, что всем известные «невозможности», вроде превышения скорости света, на самом деле возможны. Если смесь хлорной извести и перекиси погружает нас так далеко в неведомое, то вполне возможно, в будущем золотом веке физики будет открыто то, что сегодня незаметно. Например, что, смешивание красного вина с сухим мартини в нужной пропорции позволяет совершить маленькое сверхсветовое путешествие.

Как увидеть проявление квантовой механики в бокале.

ЧТО ВАМ НУЖНО:
30%-ный раствор пероксида водорода (в аптеках продаётся 3%-ный)
Баллончик хлора
Резиновые перчатки

Защитные очки
Налейте перекись водорода в высокую стеклянную посуду (мензурка лучше, чем бокал, показанный на этих фотографиях).
Медленно пустите хлор в перекись в очень тёмном помещении.
Самое яркое сияние возникает обычно наверху сосуда, над жидкостью.

Автор

Запись опубликована 15 Апрель 2013 в разделе Новости