Такая разная вода

Швейцарские учёные впервые в истории смогли разделить воду на две разные жидкости, состоящие из двух типов молекул воды. Методика этого процесса отражена в журнале Nature Communications.

Физики научились ставить кипящую воду «на паузу» при помощи лазера.

«Мы показали, что реакции с участием параводы идут на 25% быстрее, чем с ортоводой, что связано с тем, как спин ядра атомов водорода влияет на вращение всей молекулы. Это очень важно, так как без полного контроля и понимания того, как ведут себя молекулы во время реакций, мы не сможем раскрыть механизмы, управляющие их ходом», – заявил Штефан Виллич из университета Базеля (Швейцария).

Пространственная структура и некоторые физические свойства молекул воды зависят от спина атомов водорода. Если спин у обоих атомов одинаковый, такая молекула называется параводой, если они противоположны – ортоводой. Точные различия между ними пока не известны, однако в 2002 году российские физики показали, что ортовода конденсируется хуже, чем паравода.

Законы квантовой механики запрещают прямое превращение одной формы воды в другую, поэтому в любом стакане с жидкостью должны одновременно присутствовать обособленные группы и пара-, и ортоводы. Тем не менее первые же опыты показали, что разделить их невозможно, так как некоторые взаимодействия между молекулами воды, характер которых пока не ясен, иногда заставляют их менять спин атомов водорода.

Виллич и его коллеги впервые смогли решить эту, казалось, невозможную задачу, охладив воду до температуры, близкой к абсолютному нулю, и заставив молекулы пара- и ортоводы самостоятельно разделиться на два лагеря, не соприкасающиеся друг с другом.

Этого удалось добиться, превратив воду в своеобразный пар – чрезвычайно разреженную смесь молекул воды и атомов аргона, не застывающую даже при сверхнизких температурах. Подготовив достаточное количество этой смеси, учёные пропустили её через мощный генератор электростатических полей. Она разделилась на два узких потока молекул, один из которых состоял только из параводы, а второй – только из ортоводы.

Потоки врезались в облачко другого газа, состоявшего из ионов кальция и диазенилия – непрочного соединения двух атомов азота и одного атома водорода. Диазенилий, даже при сверхнизких температурах активно взаимодействующий с водой, отдавая ей лишний водород, стал одним из первых межзвёздных химических соединений, открытых астрономами в космосе в последние 50 лет.

Обстреливая это облако и потоки лучами ультрафиолета, учёные смогли проследить за тем, как обе формы воды взаимодействуют с диазенилием, и раскрыть несколько интересных свойств пара- и ортоводы. К примеру, выяснилось, что паравода заметно быстрее и активнее вступает в реакции с молекулами N2H, что говорит о существенных различиях в их «поведении» и химических взаимодействиях.

Дальнейшие эксперименты с «чистыми» версиями воды, как надеются учёные, помогут также выявить иные различия между ними и понять, почему пропорции пара- и ортоводы на Земле отличаются от тех значений, которые вычислены для других звёздных систем. Всё это, в свою очередь, может оказаться критически важным для раскрытия истории формирования планеты и зарождения жизни.

• Расскажите об этом своим друзьям!

• Супруга Джорджа Клуни благодарна ему за поддержку и помощь с детьми
  
  В 2014 году «вечный холостяк» Джордж Клуни сильно удивил своих поклонников и общественность, женившись на Амаль Аламуддин. В браке родились близнецы Элла и Александр.
• Экс-участника «Дома-2» обвинили в кражах йогуртов и шоколада
  
  Бывшего участника «Дома-2» Александра Гобозова обвинили в краже йогуртов, шоколада и других продуктов. Об этом сообщает Telegram-канал Mash.
• Никас Сафронов поставил рекорд по количеству штрафов
  
  Художник Никас Сафронов набрал рекордное количество штрафов за нарушения правил дорожного движения (ПДД). Об этом сообщает Telegram-канал Shot.
• Дочь Олега Ефремова уверена, что её отец «был прав во всём»
  
  Дочь Олега Ефремова Анастасия призналась, что счастлива от осознания, что её отец был «прав во всём». Её слова передает издание «7дней.ru» со ссылкой на интервью в журнале «Караван историй».
• Все больше людей остаются без работы из-за нейросетей
  
  В ближайшие пять лет ИИ может оставить без работы половину начинающих офисных сотрудников. Это грозит ростом безработицы на 10–20%.
• Новое фото Аллы Пугачёвой удивило пользователей интернета
  
  Юморист и ведущий Максим Галкин* показал фото певицы Аллы Пугачёвой и вызвал споры в Сети. Соответствующая публикация появилась на его странице в соцсети.
• Боец нашел подорвавшегося сына и на руках вынес его с поля боя
  
  Участник специальной военной операции (СВО) нашел подорвавшегося на мине сына и на руках вынес его с поля боя под огнем противника.
• Женщина родит ребенка для лучшей подруги без матки
  
  В Великобритании женщина по имени Дейзи Хоуп согласилась выносить ребенка для лучшей подруги, родившейся без матки, — Джорджии Баррингтон.
• Тим Бёртон впервые за много лет снимет мультфильм
  
  Режиссёр Тим Бёртон объявил, что начал работать над новым мультфильмом. Об этом он сказал в ходе интервью MILENIO, ролик доступен на YouTube.
• Мигрантам хотят запретить привозить семьи в Россию
  
  В России подготовили инициативу о запрете мигрантам ввоза семей в страну. Об этом заявил в Telegram глава Крыма Сергей Аксенов.
• Боксерша извинилась за вейп для орангутана
  
  Боксерша Анастасия Лучкина извинилась за угощение электронной сигаретой орангутана в крымском парке «Тайган». Животное теперь недомогает.
• Австралийка рассказала о первых впечатлениях после поездки в Москву
  
  После посещения Москвы и Санкт-Петербурга Сидней показался деревней, а русская зима превзошла все ожидания, рассказала на своем YouTube-канале коренная австралийка Наташа.
• Андрей Разин потребовал у вдовы Шатунова показать свидетельство о браке
  
  Продюсер «Ласкового мая» Андрей Разин в очередной раз попытался оспорить права на наследство Юрия Шатунова.
• Ведущую «Модного приговора» Лилию Рах обокрали в Париже
  
  В Париже ограбили ведущую «Модного приговора» Лилию Рах. Об этом сообщает издание «СтарХит».
• Брэда Питта обругали в Сети за моложавый вид
  
  Пользователи сети обругали американского актера Брэда Питта за моложавую внешность. Соответствующие комментарии появились на странице издания Variety в X.
• Жена Эммануила Виторгана прокомментировала скандальные заявления бывшей няни-блогера
  
  Жена Эммануила Виторгана Ирина в беседе с aif.ru обвинила няню Николь Кононову в попытке пропиариться на её семье.
• Крест с образом распятия Христа вернулся в Эрмитаж
  
  К профессиональному празднику реставраторов Государственный Эрмитаж вернул в экспозицию шедевр коллекции изобразительного искусства Западной Европы, Крест с образом распятия Христа.
• Девушка уснула под солнцем и на годы осталась с красным носом
  
  Девушка уснула под палящим солнцем и получила сильный ожог носа во время отдыха в Европе . Об этом сообщает издание The Sun.
• Женщина из США все продала и отправилась в бесконечный круиз
  
  В США 77-летняя Шерон Лейн продала все свое имущество и отправилась в «бесконечный круиз» на лайнере Villa Vie Odyssey. Об этом пишет Mirror.
• Ставки по вкладам в России упали еще существеннее
  
  К началу седьмого месяца 2025 года средняя ставка по вкладу на шесть месяцев в топ-20 крупнейших банков по объему депозитов снизилась до 17,96 процента годовых.