quantum

ตามหาต้นกำเนิดสสารและตัวต่อต้านสสาร

ในนิยายวิทยศาสตร์หลาย ๆ เรื่องจะพูดปฏิสสาร (Antimatter) ว่าเป็นแหล่งพลังงานอนาตคที่ไม่มีวันหมด แต่ในความเป็นจริงปฏิสสารหาไม่ได้ตามธรรมชาติทั้งบนโลกและในอวกาศ และก็ไม่สามารถสังเคราะห์ขึ้นมาใช้ในการศึกษาได้อย่างง่ายดาย ซึ่งในงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ในยุโรปกลุ่มหนึ่งก็ได้พยายามศึกษาที่มาของสสารและปฏิสสารในจักวาลโดยการวัดโมเมนต์ของคู่ขั้วไฟฟ้าของนิวตรอน (electrical dipole moment of neutrons | moment ในทางฟิสิคส์หมายถึงเว็คเตอร์ที่ชี้ทิศทางและปริมาณของแรงที่กระทำต่อสิ่งหนึ่ง ๆ) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างของสมบัติทางฟิสิคส์ของสสารและปฏิสสาร เนื่องจากว่านิวตรอนเป็นอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าเพราะว่ามีควาซ์ก (quarks) ทั้งที่เป็นบวกและเป็นลบอยู่รวมกันในพื้นที่แคบ ๆ ภายในนิวตรอน ซึ่งทำให้นิวตรอนมีสมบัติของคู่ขั้วไฟฟ้าที่มีขั้วตรงกันข้ามกัน (นึกภาพนิวตรอนเหมือนลูกโลกแล้วมีควาร์กบวกอยู่ขั้วโลกเหนือ และควาร์กลบอยู่ขั้วโลกใต้ ทางเหนือก็จะมีสมบัติเป็นบวกทางไฟฟ้า ทางใต้ก็จะเป็นลบ และถ้าเราลดขนาดของโลกลงเรื่อย ๆ ขั้วไฟฟ้าก็จะอยู้ใกล้กันเรื่อย ๆ นะครับ)

นักวิทยาศาสตร์เฝ้าดูการแลกเปลี่ยนพันธะไฮโดรเจน

พันธะไฮโดรเจนเป็นพันธะที่เล็ก มีขนาดไม่กี่อังสตรอม และสามารถถ่ายไปมาระหว่าง 2 โมเลกุลได้รวดเร็ว ด้วยความเร็ว สิบครั้งต่อวินาที แต่ในเวลานี้เราสามารถเฝ้ามองดูการเปลี่ยนถ่ายพันธะไฮโดรเจนได้ในเวลาจริง

งานวิจัยชิ้นนี้ลง Physical Review Letters ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกียวโต และ มหาวิทยาลัยโอซาก้า ในประเทศญี่ปุ่น ได้ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเฝ้าดูการเปลี่ยนของพันธะไฮโดรเจนของโมเลกุลน้ำ 2 โมเลกุล ที่ทำพันธะไฮโดรเจนกันอยู่ การวิจัยครั้งนี้ได้ทำให้การสนับสนุนโมเดลของอุโมงค์ควอนตัมและการสั่นของโมเลกุลมซึ่งมีมีความสำคัญในกระบวนการแลกเปลี่ยนพันธะไฮโดรเจนมีน้ำหนักขึ้น

Syndicate content