Home » Știință » Opușii se atrag? Un nou experiment contrazice principiul fundamental al fizicii

Opușii se atrag? Un nou experiment contrazice principiul fundamental al fizicii

Publicat: 30.03.2024

Oamenii de știință au observat că sarcinile asemănătoare se atrag reciproc pe distanțe mari, într-o aparentă contradicție cu un principiu fundamental al fizicii.

Enunțat pentru prima dată de către fizicianul francez Charles-Augustin de Coulomb în secolul al XVIII-lea, „contrariile se atrag, iar sarcinile similare se resping” a devenit un proverb familiar.

Acum, o nouă cercetare publicată în revista Nature Nanotechnology a complicat această imagine. O echipă de cercetători a descoperit că, în unele lichide, este adevărat contrariul: particulele cu aceeași încărcătură se atrag.

„Deoarece se așteaptă ca obiectele cu sarcini similare în vid să se respingă indiferent dacă semnul sarcinii pe care o poartă este pozitiv sau negativ, se așteaptă ca particulele cu sarcini similare în soluție să se respingă, de asemenea”, au scris cercetătorii în lucrare.

Pentru a testa această ipoteză, cercetătorii au plasat microparticule de siliciu încărcate (cu o lățime de doar 5 micrometri – o fracțiune din lățimea unui fir de păr uman) în apă sau în unul dintre cele două tipuri de alcool. Urmărind încărcăturile cu ajutorul unui microscop, echipa a stabilit că, în interiorul apei, particulele încărcate pozitiv se îndepărtează unele de altele în conformitate cu legea lui Coulomb.

Particulele încărcate la fel se atrag

Dar particulele cu sarcină negativă s-au comportat în mod complet diferit: Acestea s-au grupat în mici structuri hexagonale. Acest efect a apărut atunci când apa a fost făcută ușor acidă – într-o fereastră de pH între 5 și 6,5, sau la fel de acidă ca și cafeaua sau laptele – și a dispărut în afara acestui interval.

Iar atunci când particulele încărcate pozitiv au fost plasate în interiorul etanolului sau al izopropanolului, efectul a fost opus: Sarcinile pozitive au fost atrase între ele, iar cele negative au fost respinse.

Pentru a explica acest comportament ciudat, cercetătorii au apelat la o teorie pe care o dezvoltaseră și care a modelat apa ca fiind mai degrabă moleculară decât ca un mediu continuu, scrie Space.

„Ecuațiile standard sunt ecuații de continuum – nu respectă natura granulată a continuumului”, a declarat pentru Live Science Madhavi Krishnan, autorul principal, profesor de chimie fizică la Universitatea din Oxford. „Funcționează perfect pentru majoritatea situațiilor”.

Particulele cu sarcină negativă s-au comportat în mod complet diferit

Prin modelarea moleculelor de apă ca fiind mici dipoli electromagnetici – cu o ușoară sarcină negativă la nivelul atomului de oxigen și o sarcină pozitivă în jurul atomilor de hidrogen – cercetătorii au descoperit că o forță apare din interacțiunea dintre oxigenul negativ și particulele negative de siliciu.

Această forță reduce energia globală din sistem după ce un proton „a sărit” pe particulele de silice pentru a le diminua sarcina negativă globală și apare într-un interval de pH distinct, atunci când protonii din soluție sunt capabili să-și schimbe poziția.

În alcool, dipolul molecular este inversat, ceea ce face ca forța să fie resimțită între sarcinile pozitive, a constatat echipa.

Acum că efectul a fost demonstrat, cercetătorii îl vor folosi pentru a înțelege mai bine condensatele biomoleculare, un tip de organite celulare care poate separa fazele conținutului unei celule și a cărui funcționare este vitală pentru înțelegerea bolilor.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Non-particulele misterioase ar putea „întinde” Universul, arată un studiu teoretic

Particulele „interzise” care se atrag unele pe altele

„Particulele-fantomă” ne arată Calea Lactee așa cum nu am mai văzut-o

Nanoparticulele de argint, promițătoare în combaterea bacteriilor rezistente

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
O rudă antică a omului își devora copiii, dezvăluie un os cervical vechi de 850.000 de ani
O rudă antică a omului își devora copiii, dezvăluie un os cervical vechi de 850.000 de ani
Activiști din străinătate, vizați de mandate de arestare în Hong Kong
Activiști din străinătate, vizați de mandate de arestare în Hong Kong
Când ar putea OpenAI să lanseze noua versiune ChatGPT?
Când ar putea OpenAI să lanseze noua versiune ChatGPT?
Site-urile pentru adulți, obligate să verifice vârsta utilizatorilor în Marea Britanie
Site-urile pentru adulți, obligate să verifice vârsta utilizatorilor în Marea Britanie
Ziua în care s-a născut psihologul care avea să revoluţioneze felul în care gândim
Ziua în care s-a născut psihologul care avea să revoluţioneze felul în care gândim
Meteorologii anunță că vin ploile. „Nu excludem cădere de grindină”
Meteorologii anunță că vin ploile. „Nu excludem cădere de grindină”
Cea mai spectaculoasă noapte astronomică din această vară
Cea mai spectaculoasă noapte astronomică din această vară
A fost găsit un hormon care ajută cancerul să scape de sistemul imunitar al corpului uman
A fost găsit un hormon care ajută cancerul să scape de sistemul imunitar al corpului uman
Comunicațiile militarilor din Ucraina, afectate de una dintre cele mai mari întreruperi de rețea la Starlink
Comunicațiile militarilor din Ucraina, afectate de una dintre cele mai mari întreruperi de rețea la Starlink
Cercetătorii din China au descoperit o nouă specie de dinozaur care ciripea la fel ca păsările
Cercetătorii din China au descoperit o nouă specie de dinozaur care ciripea la fel ca păsările
Un asteroid bizar ar putea conține elemente care nu au fost încă descoperite pe Pământ
Un asteroid bizar ar putea conține elemente care nu au fost încă descoperite pe Pământ
COMUNICAT DE PRESĂ: Ce faci cu banii când economia devine o ruletă rusească?
COMUNICAT DE PRESĂ: Ce faci cu banii când economia devine o ruletă rusească?
„Ipoteza beției”: Să fie alcoolul cel care a dus la ascensiunea civilizației umane?
„Ipoteza beției”: Să fie alcoolul cel care a dus la ascensiunea civilizației umane?
Cel mai mare crater din America are o legătură surprinzătoare cu Marele Canion
Cel mai mare crater din America are o legătură surprinzătoare cu Marele Canion
Mormânt etrusc intact cu peste 100 de artefacte, descoperit în Italia
Mormânt etrusc intact cu peste 100 de artefacte, descoperit în Italia
Istoria wrestlingului. Cea mai veche și mai simplă formă de luptă recreativă a omenirii
Istoria wrestlingului. Cea mai veche și mai simplă formă de luptă recreativă a omenirii
Hulk Hogan, titanul din wrestling
Hulk Hogan, titanul din wrestling
Alergia la spermă: motivul extrem de rar pentru care o femeie nu poate rămâne însărcinată
Alergia la spermă: motivul extrem de rar pentru care o femeie nu poate rămâne însărcinată