Es gibt viele erstaunliche Dinge und ungewöhnliche Materialien auf der Welt, aber diese können sich durchaus für die Teilnahme an der Kategorie „die erstaunlichsten unter den von Menschen erfundenen“ qualifizieren. Natürlich "verstoßen" diese Substanzen nur auf den ersten Blick gegen die Regeln der Physik, eigentlich ist längst alles wissenschaftlich erklärt, was es aber durch diese Substanz nicht weniger erstaunlich macht.
Stoffe, die gegen die Regeln der Physik verstoßen:
1. Ferrofluid- Dies ist eine magnetische Flüssigkeit, aus der Sie sehr merkwürdige und komplizierte Figuren formen können. Solange jedoch kein Magnetfeld vorhanden ist, ist das Ferrofluid zähflüssig und unauffällig. Doch sobald man es mit Hilfe eines Magnetfeldes beeinflusst, wie sich seine Teilchen entlang der Kraftlinien ausrichten – und etwas Unbeschreibliches erschaffen …
2. Aerogel Gefrorener Rauch(„Frozen Smoke“) besteht zu 99 Prozent aus Luft und zu 1 Prozent aus Kieselsäureanhydrid. Das Ergebnis ist eine sehr beeindruckende Magie: Ziegel hängen in der Luft und so weiter. Darüber hinaus ist dieses Gel auch feuerfest.
Das Aerogel ist fast unmerklich und kann gleichzeitig unglaubliche Gewichte tragen, die das 4000-fache des Volumens der konsumierten Substanz ausmachen, und es selbst ist sehr leicht. Es wird im Weltraum eingesetzt: zum Beispiel, um Staub von Kometenschweifen zu „fangen“ und um die Anzüge von Astronauten zu „isolieren“. Wissenschaftler sagen, dass es in Zukunft in vielen Haushalten auftauchen wird: ein sehr praktisches Material.
3.Perfluorkohlenstoff ist eine Flüssigkeit, die viel Sauerstoff enthält und die Sie tatsächlich atmen können. Bereits in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde die Substanz getestet: an Mäusen, die eine gewisse Wirksamkeit zeigten. Leider nur sicher: Labormäuse starben nach mehrstündigem Aufenthalt in Behältern mit Flüssigkeit. Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass Verunreinigungen schuld sind ...
Heute werden Perfluorkohlenwasserstoffe für Ultraschall und sogar zur Herstellung von künstlichem Blut verwendet. Auf keinen Fall sollte der Stoff unkontrolliert verwendet werden: Er ist nicht der umweltfreundlichste. Die Atmosphäre beispielsweise „erwärmt“ sich 6500-mal aktiver als Kohlendioxid.
4.Elastische Leiter bestehen aus einer „Mischung“ aus ionischer Flüssigkeit und Kohlenstoffnanoröhren. Wissenschaftler freuen sich über diese Erfindung, schließlich können sich diese Leiter dehnen, ohne ihre Eigenschaften zu verlieren, und dann wieder ihre ursprüngliche Größe annehmen, als wäre nichts passiert. Und das gibt Anlass, ernsthaft über allerlei elastische Spielereien nachzudenken.
5. Nicht-Newtonsche Flüssigkeit Es ist eine begehbare Flüssigkeit: Bei Krafteinwirkung härtet es aus. Wissenschaftler suchen nach einer Möglichkeit, diese Fähigkeit von nicht-newtonschen Flüssigkeiten bei der Entwicklung von militärischer Ausrüstung und Uniformen anzuwenden. So wird der weiche und bequeme Stoff unter der Einwirkung einer Kugel hart - und verwandelt sich in eine kugelsichere Weste.
6. Transparentes Aluminiumoxid Gleichzeitig planen sie, starkes Metall sowohl zur Herstellung fortschrittlicherer militärischer Ausrüstung als auch in der Automobilindustrie und sogar bei der Herstellung von Fenstern zu verwenden. Warum nicht: Sie können es gut sehen, und gleichzeitig schlägt es nicht.
7.Kohlenstoff-Nanoröhren waren bereits im vierten Absatz des Artikels vorhanden, und jetzt - ein neues Treffen. Und das alles, weil ihre Möglichkeiten wirklich breit sind und Sie stundenlang über alle möglichen Köstlichkeiten sprechen können. Insbesondere ist es das langlebigste aller von Menschen erfundenen Materialien.
Mit diesem Material stellen sie bereits superstarke Filamente, ultrakompakte Computerprozessoren und vieles mehr her, und in Zukunft wird das Tempo noch zunehmen: supereffiziente Batterien, noch effizientere Solarmodule und sogar ein Kabel für die Weltraumaufzug der Zukunft …
8.hydrophober Sand und Hydrophobizität ist die physikalische Eigenschaft eines Moleküls, das dazu „neigt“, den Kontakt mit Wasser zu vermeiden. Das Molekül selbst wird in diesem Fall als hydrophob bezeichnet.
Hydrophobe Moleküle sind normalerweise unpolar und "bevorzugen" unter anderen neutrale Moleküle und unpolare Lösungsmittel. Daher wird Wasser auf einer hydrophoben Oberfläche mit hohem Kontaktwinkel in Tropfen gesammelt und Öl, das in ein Reservoir gelangt, wird über seine Oberfläche verteilt.
Dabei (2007 - PZ) Jahr wollen wir Ihnen, liebe Leserinnen und Leser, etwas über Wasser erzählen. Diese Artikelserie heißt: Der Wasserkreislauf. Es macht wahrscheinlich keinen Sinn, darüber zu sprechen, wie wichtig dieser Stoff für alle Naturwissenschaften und für jeden von uns ist. Es ist kein Zufall, dass viele versuchen, über das Interesse am Wasser zu spekulieren, zum Beispiel der sensationelle Film „Das große Geheimnis des Wassers“, der die Aufmerksamkeit von Millionen von Menschen auf sich zog. Andererseits können wir die Situation nicht vereinfachen und sagen, dass wir alles über Wasser wissen; das stimmt überhaupt nicht, wasser war und ist der ungewöhnlichste stoff der welt. Um die Eigenschaften des Wassers im Detail zu betrachten, bedarf es eines ausführlichen Gesprächs. Und wir beginnen mit Kapiteln aus einem wunderbaren Buch des Gründers unserer Zeitschrift, Akademiemitglied I.V. Petryanov-Sokolova, das 1975 vom Verlag Pädagogik herausgegeben wurde. Dieses Buch kann übrigens gut als Beispiel für ein populärwissenschaftliches Gespräch zwischen einem prominenten Wissenschaftler und einem so schwierigen Leser wie einem Gymnasiasten dienen.
Ist schon alles über Wasser bekannt?
Noch vor kurzem, in den 30er Jahren unseres Jahrhunderts, waren sich die Chemiker sicher, dass ihnen die Zusammensetzung des Wassers gut bekannt war. Aber einmal musste einer von ihnen die Dichte des restlichen Wassers nach der Elektrolyse messen. Er war überrascht: Die Dichte war mehrere Hunderttausendstel höher als normal. In der Wissenschaft ist nichts unbedeutend. Dieser unbedeutende Unterschied verlangte nach einer Erklärung. Als Ergebnis haben Wissenschaftler viele neue große Geheimnisse der Natur entdeckt. Sie lernten, dass Wasser sehr komplex ist. Neue Isotopenformen von Wasser wurden gefunden. Extrahiert aus gewöhnlichem schwerem Wasser; es stellte sich heraus, dass es für die energie der zukunft absolut notwendig ist: in einer thermonuklearen reaktion liefert aus einem liter wasser isoliertes deuterium so viel energie wie 120 kg kohle. Jetzt arbeiten Physiker in allen Ländern der Welt hart und unermüdlich daran, dieses große Problem zu lösen. Und alles begann mit einer einfachen Messung der häufigsten, alltäglichen und uninteressantesten Größe - die Dichte von Wasser wurde um eine zusätzliche Dezimalstelle genauer gemessen. Jede neue, genauere Messung, jede neue richtige Berechnung, jede neue Beobachtung steigert nicht nur das Vertrauen in die Kenntnis und Verlässlichkeit des bereits Abgebauten und Bekannten, sondern verschiebt auch die Grenzen des Unbekannten und noch nicht Bekannten und ebnet neue Wege zu Sie.
Was ist gewöhnliches Wasser?
Es gibt kein solches Wasser auf der Welt. Es gibt nirgendwo gewöhnliches Wasser. Sie ist immer außergewöhnlich. Auch die Isotopenzusammensetzung von Wasser in der Natur ist immer anders. Die Zusammensetzung hängt von der Geschichte des Wassers ab – davon, was mit ihm in der unendlichen Vielfalt seiner Zirkulation in der Natur geschah. Wenn Wasser verdunstet, wird es mit Protium angereichert, daher unterscheidet sich Regenwasser von Seewasser. Flusswasser ist nicht wie Meerwasser. In geschlossenen Seen enthält das Wasser mehr Deuterium als das Wasser von Gebirgsbächen. Jede Quelle hat ihre eigene Isotopenzusammensetzung des Wassers. Wenn im Winter das Wasser im See gefriert, ahnt niemand, der Schlittschuh läuft, dass sich die Isotopenzusammensetzung des Eises verändert hat: Der Gehalt an schwerem Wasserstoff hat abgenommen, aber die Menge an schwerem Sauerstoff hat zugenommen. Das Wasser aus schmelzendem Eis ist anders und anders als das Wasser, aus dem das Eis hergestellt wurde.
Was ist leichtes Wasser?
Dies ist dasselbe Wasser, dessen Formel allen Schulkindern bekannt ist - H 2 16 O. Aber in der Natur gibt es kein solches Wasser. Wissenschaftler haben solches Wasser mit großer Mühe hergestellt. Sie brauchten es, um die Eigenschaften von Wasser genau zu messen, und vor allem, um seine Dichte zu messen. Bisher existiert solches Wasser nur in einigen der größten Labors der Welt, in denen die Eigenschaften verschiedener Isotopenverbindungen untersucht werden.
Was ist schweres Wasser?
Und dieses Wasser existiert nicht in der Natur. Streng genommen müsste man schweres Wasser, das nur aus schweren Wasserstoff- und Sauerstoffisotopen besteht, D 2 18 O nennen, aber solches Wasser gibt es nicht einmal in den Labors von Wissenschaftlern. Wenn Wissenschaft oder Technik dieses Wasser benötigen, werden Wissenschaftler natürlich einen Weg finden, es zu bekommen: Es gibt viel Deuterium und schweren Sauerstoff in natürlichem Wasser.
In der Wissenschaft und Nukleartechnik wird schweres Wasserstoffwasser üblicherweise als schweres Wasser bezeichnet. Es enthält nur Deuterium, es enthält überhaupt nicht das übliche, leichte Wasserstoffisotop. Die Isotopenzusammensetzung des Sauerstoffs in diesem Wasser entspricht in der Regel der Zusammensetzung des Luftsauerstoffs.
Bis vor kurzem ahnte niemand auf der Welt, dass es solches Wasser gibt, und jetzt arbeiten in vielen Ländern der Welt riesige Fabriken, die Millionen Tonnen Wasser verarbeiten, um daraus Deuterium zu extrahieren und sauberes schweres Wasser zu gewinnen.
Gibt es viele verschiedene Wasserarten im Wasser?
In welchem Wasser? In demjenigen, das aus dem Wasserhahn fließt, wo es aus dem Fluss kam, enthält schweres Wasser D 2 16 O etwa 150 g pro Tonne und schwerer Sauerstoff (H 2 17 O und H 2 18 O zusammen) fast 1800 g pro Tonne Tonne Wasser. Und im Wasser aus dem Pazifischen Ozean beträgt schweres Wasser fast 165 g pro Tonne.
In einer Tonne Eis eines der großen Gletscher des Kaukasus gibt es 7 g mehr schweres Wasser als in Flusswasser und die gleiche Menge an schwerem Sauerstoffwasser. Andererseits stellte sich heraus, dass im Wasser der Bäche, die entlang dieses Gletschers fließen, D 2 16 O 7 g weniger und H 2 18 O - 23 g mehr waren als im Fluss.
Tritiumwasser T 2 16 O fällt zusammen mit Niederschlag auf den Boden, aber es ist sehr gering - nur 1 g pro Million Millionen Tonnen Regenwasser. Im Meerwasser ist es noch weniger.
Genau genommen ist Wasser immer und überall anders. Selbst im Schnee, der an verschiedenen Tagen fällt, ist die Isotopenzusammensetzung unterschiedlich. Natürlich ist der Unterschied gering, nur 1-2 g pro Tonne. Nur ist es vielleicht sehr schwer zu sagen, ob es wenig oder viel ist.
Was ist der Unterschied zwischen leichtem natürlichem und schwerem Wasser?
Die Antwort auf diese Frage hängt davon ab, wem sie gestellt wird. Jeder von uns hat keinen Zweifel daran, dass er sich mit Wasser gut auskennt. Wenn jedem von uns drei Gläser mit gewöhnlichem, schwerem und leichtem Wasser gezeigt werden, dann wird jeder eine ganz klare und eindeutige Antwort geben: In allen drei Gefäßen ist reines Wasser. Es ist gleichermaßen transparent und farblos. Es gibt keinen Unterschied im Geschmack oder Geruch zwischen ihnen. Es ist alles Wasser. Der Chemiker wird diese Frage fast gleich beantworten: Es gibt fast keinen Unterschied zwischen ihnen. Alle ihre chemischen Eigenschaften sind fast nicht zu unterscheiden: In jedem dieser Wässer setzt Natrium auf die gleiche Weise Wasserstoff frei, jedes von ihnen zersetzt sich auf die gleiche Weise während der Elektrolyse, alle ihre chemischen Eigenschaften stimmen fast überein. Verständlich, schließlich haben sie die gleiche chemische Zusammensetzung. Das ist Wasser.
Der Physiker widerspricht. Er weist auf einen bemerkenswerten Unterschied in ihren physikalischen Eigenschaften hin: Sie sieden und gefrieren bei unterschiedlichen Temperaturen, ihre Dichte ist unterschiedlich, ihr Dampfdruck ist ebenfalls etwas unterschiedlich. Und während der Elektrolyse zersetzen sie sich unterschiedlich schnell. Leichtes Wasser ist etwas schneller und schweres Wasser ist langsamer. Der Geschwindigkeitsunterschied ist vernachlässigbar, aber das restliche Wasser im Elektrolyseur erweist sich als leicht mit schwerem Wasser angereichert. So wurde es geöffnet. Änderungen in der Isotopenzusammensetzung haben wenig Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften von Materie. Jene, die von der Masse der Moleküle abhängen, ändern sich deutlicher, zum Beispiel die Diffusionsgeschwindigkeit von Dampfmolekülen.
Der Biologe befindet sich vielleicht in einer Sackgasse und kann die Antwort nicht sofort finden. Er wird an der Frage des Unterschieds zwischen Wasser mit unterschiedlicher Isotopenzusammensetzung arbeiten müssen. Noch vor kurzem glaubte jeder, dass Lebewesen in schwerem Wasser nicht leben könnten. Es wurde sogar totes Wasser genannt. Es stellte sich jedoch heraus, dass Sie, wenn Sie Protium im Wasser, in dem einige Mikroorganismen leben, sehr langsam, vorsichtig und allmählich durch Deuterium ersetzen, sie an schweres Wasser gewöhnen können und sie darin gut leben und sich entwickeln werden, und normales Wasser wird schädlich für Sie.
Wie viele Wassermoleküle sind im Ozean?
Ein. Und diese Antwort ist nicht ganz ein Witz. Natürlich kann jeder, nachdem er im Nachschlagewerk nachgeschlagen hat und herausgefunden hat, wie viel Wasser sich im Weltmeer befindet, lässt sich leicht ausrechnen, wie viele H 2 O-Moleküle darin enthalten sind. Aber diese Antwort ist nicht ganz richtig. Wasser ist ein besonderer Stoff. Aufgrund der besonderen Struktur interagieren einzelne Moleküle miteinander. Eine besondere chemische Bindung entsteht dadurch, dass jedes der Wasserstoffatome eines Moleküls die Elektronen von Sauerstoffatomen benachbarter Moleküle an sich zieht. Durch eine solche Wasserstoffbrücke ist jedes Wassermolekül recht fest mit vier Nachbarmolekülen verbunden.
Wie sind Wassermoleküle im Wasser aufgebaut?
Leider ist diese sehr wichtige Frage noch nicht ausreichend untersucht worden. Die Struktur von Molekülen in flüssigem Wasser ist sehr komplex. Wenn Eis schmilzt, bleibt seine Netzwerkstruktur im entstehenden Wasser teilweise erhalten. Die Moleküle im Schmelzwasser bestehen aus vielen einfachen Molekülen – Aggregaten, die die Eigenschaften von Eis behalten. Wenn die Temperatur ansteigt, zerfallen einige von ihnen, ihre Größe wird kleiner.
Die gegenseitige Anziehung führt dazu, dass die durchschnittliche Größe eines komplexen Wassermoleküls in flüssigem Wasser die Größe eines einzelnen Wassermoleküls deutlich übersteigt. Eine solch außergewöhnliche Molekularstruktur des Wassers bestimmt seine außergewöhnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften.
Welche Dichte sollte Wasser haben?
Es ist eine sehr seltsame Frage, nicht wahr? Denken Sie daran, wie die Masseneinheit festgelegt wurde - ein Gramm. Das ist die Masse von einem Kubikzentimeter Wasser. Daher kann es keinen Zweifel geben, dass die Dichte von Wasser nur so sein sollte, wie sie ist. Darf man daran zweifeln? Dürfen. Theoretiker haben berechnet, dass die Dichte von Wasser viel höher wäre, wenn Wasser in flüssigem Zustand keine lockere, eisähnliche Struktur behalten würde und seine Moleküle dicht gepackt wären. Bei 25°C wäre er nicht gleich 1,0, sondern 1,8 g/cm 3 .
Bei welcher Temperatur sollte Wasser kochen?
Auch diese Frage ist natürlich merkwürdig. Richtig, bei hundert Grad. Jeder kennt das. Darüber hinaus ist es der Siedepunkt von Wasser bei normalem atmosphärischem Druck, der als einer der Referenzpunkte der Temperaturskala gewählt wird, üblicherweise mit 100°C bezeichnet. Die Frage wird jedoch anders gestellt: Bei welcher Temperatur sollte Wasser kochen? Schließlich sind die Siedepunkte verschiedener Substanzen nicht zufällig. Sie hängen von der Position der Elemente ab, aus denen ihre Moleküle im Periodensystem von Mendelejew bestehen.
Wenn wir chemische Verbindungen verschiedener Elemente gleicher Zusammensetzung vergleichen, die zur gleichen Gruppe des Periodensystems gehören, ist leicht zu erkennen, dass je niedriger die Ordnungszahl des Elements, desto niedriger sein Atomgewicht, desto niedriger der Siedepunkt von seine Verbindungen. Aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung kann Wasser als Sauerstoffhydrid bezeichnet werden. H 2 Te, H 2 Se und H 2 S sind chemische Analoga von Wasser. Wenn Sie den Siedepunkt von Sauerstoffhydrid anhand seiner Position im Periodensystem bestimmen, stellt sich heraus, dass Wasser bei -80 ° C sieden sollte. Daher kocht das Wasser etwa hundertachtzig Grad heißer als es sollte. Der Siedepunkt von Wasser – das ist seine häufigste Eigenschaft – erweist sich als außergewöhnlich und überraschend.
Bei welcher Temperatur gefriert Wasser?
Ist die Frage nicht weniger seltsam als die vorigen? Tja, wer weiß nicht, dass Wasser bei null Grad gefriert? Dies ist der zweite Referenzpunkt des Thermometers. Dies ist die häufigste Eigenschaft von Wasser. Aber auch in diesem Fall kann man fragen: Bei welcher Temperatur sollte Wasser seiner chemischen Natur gemäß gefrieren? Es stellt sich heraus, dass Sauerstoffhydrid aufgrund seiner Position im Periodensystem bei hundert Grad unter Null hätte erstarren müssen.
Aus der Tatsache, dass die Schmelz- und Siedepunkte von Sauerstoffhydrid seine anomalen Eigenschaften sind, folgt, dass unter den Bedingungen unserer Erde auch seine flüssigen und festen Zustände anomalie sind. Nur der gasförmige Zustand von Wasser sollte normal sein.
Wie viele gasförmige Zustände des Wassers gibt es?
Nur einer ist Dampf. Gibt es nur ein Paar? Natürlich nicht, es gibt so viele Wasserdämpfe wie verschiedene Wasserarten. Wasserdampf, unterschiedlich in der Isotopenzusammensetzung, obwohl sehr ähnlich, aber dennoch unterschiedliche Eigenschaften: Sie haben unterschiedliche Dichten, bei gleicher Temperatur unterscheiden sie sich geringfügig in der Elastizität im gesättigten Zustand, sie haben geringfügig unterschiedliche kritische Drücke, unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeit.
Kann sich Wasser erinnern?
Eine solche Frage klingt zugegebenermaßen sehr ungewöhnlich, ist aber durchaus ernst und sehr wichtig. Es handelt sich um ein großes physikalisch-chemisches Problem, das in seinem wichtigsten Teil noch nicht erforscht ist. Diese Frage hat sich nur die Wissenschaft gestellt, aber noch keine Antwort darauf gefunden.
Die Frage ist, ob die Vorgeschichte des Wassers seine physikalischen und chemischen Eigenschaften beeinflusst und ob es möglich ist, durch die Untersuchung der Eigenschaften des Wassers herauszufinden, was früher mit ihm passiert ist – um das Wasser selbst „erinnern“ und uns erzählen zu lassen darüber. Ja, es ist möglich, so überraschend es scheinen mag. Der einfachste Weg, dies zu verstehen, ist ein einfaches, aber sehr interessantes und ungewöhnliches Beispiel – die Erinnerung an Eis.
Eis ist Wasser. Wenn Wasser verdunstet, ändert sich die Isotopenzusammensetzung von Wasser und Dampf. Leichtes Wasser verdunstet zwar in vernachlässigbarem Maße, aber schneller als schweres Wasser.
Wenn natürliches Wasser verdunstet, ändert sich die Zusammensetzung des Isotopengehalts nicht nur von Deuterium, sondern auch von schwerem Sauerstoff. Diese Änderungen in der Isotopenzusammensetzung des Dampfes sind sehr gut untersucht, und ihre Abhängigkeit von der Temperatur ist ebenfalls gut untersucht.
Kürzlich haben Wissenschaftler ein bemerkenswertes Experiment durchgeführt. In der Arktis, in der Dicke eines riesigen Gletschers im Norden Grönlands, wurde ein Bohrloch gelegt und ein fast eineinhalb Kilometer langer riesiger Eiskern gebohrt und extrahiert. Darauf waren die jährlich wachsenden Eisschichten deutlich zu erkennen. Diese Schichten wurden über die gesamte Länge des Kerns einer Isotopenanalyse unterzogen, und die Temperaturen der Bildung jährlicher Eisschichten in jedem Abschnitt des Kerns wurden aus dem relativen Gehalt an schweren Isotopen von Wasserstoff und Sauerstoff - Deuterium und 18 O - bestimmt. Das Datum der Bildung der Jahresschicht wurde durch direktes Ablesen bestimmt. So wurde im Laufe eines Jahrtausends die klimatische Situation auf der Erde wiederhergestellt. Wasser hat es geschafft, sich all dies in den tiefen Schichten des Grönlandgletschers zu merken und aufzuzeichnen.
Als Ergebnis von Isotopenanalysen der Eisschichten erstellten Wissenschaftler eine Kurve des Klimawandels auf der Erde. Es stellte sich heraus, dass die Durchschnittstemperatur in unserem Land säkularen Schwankungen unterliegt. Im 15. Jahrhundert, Ende des 17. und Anfang des 19. Jahrhunderts war es sehr kalt. Die heißesten Jahre waren 1550 und 1930.
Was das Wasser in Erinnerung behalten hat, stimmte vollständig mit den Aufzeichnungen in historischen Chroniken überein. Die aus der Isotopenzusammensetzung des Eises ermittelte Periodizität des Klimawandels ermöglicht es, die zukünftige Durchschnittstemperatur auf unserem Planeten vorherzusagen.
Es ist alles vollkommen klar und verständlich. Obwohl die tausendjährige Chronologie des Wetters auf der Erde, aufgezeichnet in der Dicke des Polargletschers, sehr überraschend ist, wurde das Isotopengleichgewicht ziemlich gut untersucht, und es gibt noch keine mysteriösen Probleme darin.
Was ist dann das Geheimnis des „Gedächtnisses“ des Wassers?
Tatsache ist, dass die Wissenschaft in den letzten Jahren nach und nach viele erstaunliche und völlig unverständliche Fakten angesammelt hat. Einige von ihnen sind fest etabliert, andere bedürfen einer quantitativ zuverlässigen Bestätigung, und alle warten noch auf ihre Erklärung.
Zum Beispiel weiß noch niemand, was mit Wasser passiert, das durch ein starkes Magnetfeld fließt. Theoretische Physiker sind sich absolut sicher, dass ihm nichts passieren kann und nicht, und bekräftigen ihre Überzeugung mit ziemlich zuverlässigen theoretischen Berechnungen, aus denen folgt, dass das Wasser nach Beendigung des Magnetfelds sofort in seinen vorherigen Zustand zurückkehren und so bleiben sollte war. Und die Erfahrung zeigt, dass es sich verändert und anders wird.
Gelöste Salze werden aus gewöhnlichem Wasser in einem Dampfkessel freigesetzt, in einer dichten und harten Schicht wie Stein an den Wänden von Kesselrohren abgelagert, und aus magnetisiertem Wasser (wie es heute in der Technologie genannt wird) fallen sie in Form von aus loses Sediment, das im Wasser suspendiert ist. Der Unterschied scheint gering zu sein. Aber es kommt auf den Standpunkt an. Laut den Mitarbeitern von Wärmekraftwerken ist dieser Unterschied äußerst wichtig, da magnetisiertes Wasser den normalen und unterbrechungsfreien Betrieb riesiger Kraftwerke sicherstellt: Die Wände der Dampfkesselrohre werden nicht überwuchert, die Wärmeübertragung ist höher und es wird mehr Strom erzeugt . In vielen Wärmekraftwerken ist die magnetische Wasseraufbereitung schon lange installiert, und weder Ingenieure noch Wissenschaftler wissen, wie und warum sie funktioniert. Darüber hinaus hat die Erfahrung gezeigt, dass nach der magnetischen Behandlung von Wasser die Prozesse der Kristallisation, Auflösung, Adsorption darin beschleunigt werden, sich die Benetzung ändert ... jedoch sind die Auswirkungen in allen Fällen gering und schwer reproduzierbar. Aber wie kann man in der Wissenschaft bewerten, was wenig und was viel ist? Wer übernimmt dies? Die Einwirkung eines Magnetfelds auf Wasser (notwendigerweise schnell fließend) dauert einen Bruchteil einer Sekunde, und das Wasser „erinnert“ sich daran für Dutzende von Stunden. Warum ist unbekannt. Hier ist die Praxis der Wissenschaft weit voraus. Schließlich ist nicht einmal bekannt, worauf genau die magnetische Behandlung einwirkt – auf Wasser oder darin enthaltene Verunreinigungen. Reines Wasser gibt es nicht.
Das „Gedächtnis“ des Wassers beschränkt sich nicht nur auf die Bewahrung der Wirkung magnetischer Einflüsse. In der Wissenschaft existieren viele Fakten und Beobachtungen, die sich allmählich anhäufen und zeigen, dass Wasser sich daran zu „erinnern“ scheint, dass es zuvor gefroren war. Schmelzwasser, das kürzlich durch Schmelzen eines Eisstücks gewonnen wurde, scheint sich ebenfalls von dem Wasser zu unterscheiden, aus dem dieses Eisstück geformt wurde. Im Schmelzwasser keimen Samen schneller und besser, Sprossen entwickeln sich schneller; auch wenn die Hühner, die Schmelzwasser erhalten, schneller wachsen und sich entwickeln. Neben den von Biologen festgestellten erstaunlichen Eigenschaften von Schmelzwasser sind auch rein physikalische und chemische Unterschiede bekannt, beispielsweise unterscheidet sich Schmelzwasser in der Viskosität, im Wert der Dielektrizitätskonstante. Die Viskosität von Schmelzwasser nimmt erst 3-6 Tage nach dem Schmelzen den für Wasser üblichen Wert an. Warum das so ist (falls ja), weiß auch niemand. Die meisten Forscher nennen dieses Phänomenfeld das „strukturelle Gedächtnis“ des Wassers und glauben, dass all diese seltsamen Manifestationen des Einflusses der Vorgeschichte des Wassers auf seine Eigenschaften durch eine Veränderung der Feinstruktur seines molekularen Zustands erklärt werden. Vielleicht ist das so, aber ... benennen ist nicht dasselbe wie erklären. Es gibt immer noch ein wichtiges Problem in der Wissenschaft: Warum und wie sich Wasser „erinnert“, was mit ihm passiert ist.
Weiß Wasser, was im Weltraum passiert?
Diese Frage berührt den Bereich von Beobachtungen, die so ungewöhnlich, so mysteriös, bisher völlig unverständlich sind, dass sie die bildliche Formulierung der Frage voll rechtfertigen. Die experimentellen Fakten scheinen fest etabliert zu sein, aber es wurde noch keine Erklärung dafür gefunden.
Das erstaunliche Rätsel, auf das sich die Frage bezieht, wurde nicht sofort festgestellt. Es bezieht sich auf ein unscheinbares und scheinbar unbedeutendes Phänomen, das keine ernsthafte Bedeutung hat. Dieses Phänomen ist mit den subtilsten und doch unverständlichen Eigenschaften von Wasser verbunden, die schwer zu quantifizieren sind - mit der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen in wässrigen Lösungen und hauptsächlich mit der Geschwindigkeit der Bildung und Ausfällung schwerlöslicher Reaktionsprodukte. Auch das ist eine der unzähligen Eigenschaften des Wassers.
Für dieselbe Reaktion, die unter denselben Bedingungen durchgeführt wird, ist die Zeit des Auftretens der ersten Spuren eines Niederschlags also nicht konstant. Obwohl diese Tatsache schon lange bekannt war, beachteten die Chemiker sie nicht und begnügten sich wie so oft mit der Erklärung „zufälliger Ursachen“. Aber allmählich, mit der Entwicklung der Theorie der Reaktionsgeschwindigkeiten und der Verbesserung der Forschungsmethoden, begann diese seltsame Tatsache, Verwirrung zu stiften.
Trotz sorgfältigster Vorkehrungen bei der Versuchsdurchführung unter völlig konstanten Bedingungen ist das Ergebnis immer noch nicht reproduzierbar: entweder fällt der Niederschlag sofort aus, oder man muss ziemlich lange auf sein Erscheinen warten.
Scheint es egal zu sein, ob ein Niederschlag in ein, zwei oder zwanzig Sekunden in ein Reagenzglas fällt? Was macht es aus? Aber in der Wissenschaft ist wie in der Natur nichts unwichtig.
Seltsame Nichtreproduzierbarkeit beschäftigt immer mehr Wissenschaftler. Und schließlich wurde ein völlig beispielloses Experiment organisiert und durchgeführt. Hunderte von freiwilligen Chemieforschern in allen Teilen der Welt wiederholten gemäß einem einzigen, vorab entworfenen Programm gleichzeitig, zum gleichen Zeitpunkt in der Weltzeit, immer wieder dasselbe einfache Experiment: Sie bestimmten die Erscheinungsrate des ersten Spuren eines Niederschlags der Festphase, der durch Reaktionen in wässriger Lösung gebildet wurde. Das Experiment dauerte fast fünfzehn Jahre, mehr als dreihunderttausend Wiederholungen wurden durchgeführt.
Allmählich tauchte ein erstaunliches Bild auf, unerklärlich und mysteriös. Es stellte sich heraus, dass die Eigenschaften von Wasser, die den Ablauf einer chemischen Reaktion in einem wässrigen Medium bestimmen, zeitabhängig sind.
Heute läuft die Reaktion ganz anders ab als im selben Moment wie gestern, und morgen wird sie wieder anders ablaufen.
Die Unterschiede waren gering, aber sie existierten und erforderten Aufmerksamkeit, Forschung und wissenschaftliche Erklärung.
Die Ergebnisse der statistischen Verarbeitung des Materials dieser Beobachtungen führten die Wissenschaftler zu einer bemerkenswerten Schlussfolgerung: Es stellte sich heraus, dass die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Zeit für verschiedene Teile der Erde genau gleich ist.
Das bedeutet, dass es einige mysteriöse Bedingungen gibt, die sich gleichzeitig auf unserem gesamten Planeten ändern und die Eigenschaften von Wasser beeinflussen.
Die weitere Verarbeitung der Materialien führte die Wissenschaftler zu einem noch unerwarteteren Ergebnis. Es stellte sich heraus, dass sich die Ereignisse auf der Sonne irgendwie auf dem Wasser widerspiegeln. Die Art der Reaktion im Wasser folgt dem Rhythmus der Sonnenaktivität - dem Auftreten von Flecken und Fackeln auf der Sonne.
Aber auch das reicht nicht. Ein noch unglaublicheres Phänomen wurde entdeckt. Wasser reagiert auf unerklärliche Weise auf das, was im Weltraum passiert. Es wurde eine deutliche Abhängigkeit von der Änderung der Relativgeschwindigkeit der Erde bei ihrer Bewegung im Weltraum festgestellt.
Die mysteriöse Verbindung zwischen Wasser und Ereignissen im Universum ist immer noch unerklärlich. Welche Bedeutung hat die Verbindung zwischen Wasser und Weltraum? Niemand kann noch wissen, wie groß es ist. Unser Körper besteht zu etwa 75 % aus Wasser; ohne Wasser gibt es kein Leben auf unserem Planeten; In jedem lebenden Organismus, in jeder Zelle laufen unzählige chemische Reaktionen ab. Wenn am Beispiel einer einfachen und groben Reaktion der Einfluss von Ereignissen im Weltraum bemerkt wird, dann kann man sich noch nicht einmal vorstellen, wie groß die Bedeutung dieses Einflusses auf die globalen Prozesse der Entwicklung des Lebens auf der Erde sein kann. Die Kosmobiologie wird wahrscheinlich eine sehr wichtige und interessante Wissenschaft der Zukunft sein. Einer der Hauptabschnitte wird die Untersuchung des Verhaltens und der Eigenschaften von Wasser in einem lebenden Organismus sein.
Sind alle Eigenschaften des Wassers von Wissenschaftlern verstanden?
Natürlich nicht! Wasser ist eine mysteriöse Substanz. Bis heute können Wissenschaftler viele seiner Eigenschaften noch nicht verstehen und erklären.
Kann es irgendeinen Zweifel geben, dass alle diese Rätsel von der Wissenschaft erfolgreich gelöst werden? Aber viele neue, noch erstaunlichere, mysteriöse Eigenschaften des Wassers, der außergewöhnlichsten Substanz der Welt, werden entdeckt.
http://wsyachina.narod.ru/physics/aqua_1.html
"extremste" Option. Sicher, wir haben alle Geschichten von Magneten gehört, die stark genug sind, um Kinder von innen zu verletzen, und von Säuren, die in Sekundenschnelle durch Ihre Hände gehen, aber es gibt noch „extremere“ Versionen davon.
1. Die schwärzeste Materie, die der Mensch kennt
Was passiert, wenn man die Kanten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen übereinander legt und abwechselnd Schichten davon? Das Ergebnis ist ein Material, das 99,9 % des auftreffenden Lichts absorbiert. Die mikroskopisch kleine Oberfläche des Materials ist uneben und rau, was Licht bricht und eine schlecht reflektierende Oberfläche darstellt. Versuchen Sie danach, Kohlenstoffnanoröhren in einer bestimmten Reihenfolge als Supraleiter zu verwenden, was sie zu hervorragenden Lichtabsorbern macht, und Sie haben einen echten schwarzen Sturm. Wissenschaftler sind ernsthaft verwirrt über die möglichen Anwendungen dieser Substanz, da Licht tatsächlich nicht "verloren" geht, die Substanz zur Verbesserung optischer Geräte wie Teleskope und sogar für Sonnenkollektoren verwendet werden könnte, die mit fast 100 arbeiten % Effizienz.
2. Die brennbarste Substanz
Viele Dinge brennen mit erstaunlicher Geschwindigkeit, wie Styropor, Napalm, und das ist erst der Anfang. Aber was wäre, wenn es eine Substanz gäbe, die die Erde in Brand setzen könnte? Das ist einerseits eine provokative Frage, die aber als Ausgangspunkt gestellt wurde. Chlortrifluorid hat den zweifelhaften Ruf, schwer entzündlich zu sein, obwohl die Nazis es für zu gefährlich hielten, damit zu arbeiten. Wenn Menschen, die über Völkermord diskutieren, glauben, dass der Zweck ihres Lebens darin besteht, etwas nicht zu konsumieren, weil es zu tödlich ist, ermutigt dies zum sorgfältigen Umgang mit diesen Substanzen. Es wird gesagt, dass eines Tages eine Tonne Substanz verschüttet wurde und ein Feuer ausbrach, und 30,5 cm Beton und ein Meter Sand und Kies brannten, bis alles nachgelassen hatte. Leider hatten die Nazis recht.
3. Die giftigste Substanz
Sag mir, was würdest du am wenigsten gerne auf dein Gesicht bekommen? Es könnte sehr wohl das tödlichste Gift sein, das zu Recht den 3. Platz unter den wichtigsten extremen Substanzen einnehmen wird. Ein solches Gift unterscheidet sich wirklich von dem, was durch Beton brennt, und von der stärksten Säure der Welt (die bald erfunden wird). Obwohl nicht ganz richtig, aber Sie alle haben zweifellos von der medizinischen Gemeinschaft von Botox gehört, und dank ihm wurde das tödlichste Gift berühmt. Botox verwendet Botulinumtoxin, das vom Bakterium Clostridium botulinum produziert wird, und es ist sehr tödlich, und die Menge eines Salzkorns reicht aus, um eine Person mit einem Gewicht von 200 Pfund (90,72 kg; ca. gemischte Nachrichten) zu töten. Tatsächlich haben Wissenschaftler berechnet, dass es ausreicht, nur 4 kg dieser Substanz zu versprühen, um alle Menschen auf der Erde zu töten. Wahrscheinlich hätte ein Adler mit einer Klapperschlange viel humaner gehandelt als dieses Gift mit einem Menschen.
4. Die heißeste Substanz
Es gibt nur sehr wenige Dinge auf der Welt, von denen die Menschen wissen, dass sie heißer sind als das Innere einer frisch in der Mikrowelle erhitzten Hot Pocket, aber dieses Zeug scheint auch diesen Rekord zu brechen. Materie, die durch die Kollision von Goldatomen mit fast Lichtgeschwindigkeit entsteht, wird Quark-Gluon-"Suppe" genannt und erreicht verrückte 4 Billionen Grad Celsius, was fast 250.000 Mal heißer ist als das Zeug in der Sonne. Die bei der Kollision freigesetzte Energiemenge würde ausreichen, um die Protonen und Neutronen zu schmelzen, was an sich Eigenschaften hat, die Sie nicht einmal vermutet haben. Wissenschaftler sagen, dass dieses Zeug uns einen Einblick in die Geburt unseres Universums geben könnte, also lohnt es sich zu verstehen, dass winzige Supernovae nicht zum Spaß erschaffen werden. Die wirklich gute Nachricht ist jedoch, dass die „Suppe“ einen Billionstel Zentimeter umfasste und ein Billionstel einer Billionstel Sekunde dauerte.
5. Die ätzendste Säure
Säure ist eine schreckliche Substanz, einem der gruseligsten Monster im Kino wurde Säureblut gegeben, um es noch schrecklicher zu machen als nur eine Tötungsmaschine ("Alien"), also ist es tief in uns verwurzelt, dass es sehr schlimm ist, Säure ausgesetzt zu sein. Wenn die Außerirdischen mit Fluorid-Antimonsäure gefüllt wären, würden sie nicht nur tief in den Boden einsinken, sondern die von ihren toten Körpern abgegebenen Dämpfe würden alles um sie herum töten. Diese Säure ist 21019 mal stärker als Schwefelsäure und kann durch Glas sickern. Und es kann explodieren, wenn Sie Wasser hinzufügen. Und während seiner Reaktion werden giftige Dämpfe freigesetzt, die jeden im Raum töten können.
6 Explosivste Sprengstoffe
Tatsächlich ist dieser Ort derzeit durch zwei Komponenten geteilt: Oktogen und Heptanitrocuban. Heptanitrocuban kommt hauptsächlich in Labors vor und ist HMX ähnlich, hat aber eine dichtere Kristallstruktur, die ein größeres Zerstörungspotential birgt. HMX hingegen existiert in ausreichend großen Mengen, dass es die physische Existenz bedrohen kann. Es wird in Festtreibstoffen für Raketen und sogar für Zünder von Atomwaffen verwendet. Und der letzte ist der erschreckendste, denn obwohl es in den Filmen so einfach passiert, ist es keine leichte Aufgabe, eine Spaltungs-/Fusionsreaktion zu starten, die zu hellen, leuchtenden pilzartigen Atomwolken führt, aber Octogen leistet hervorragende Arbeit .
7. Die radioaktivste Substanz
Apropos Strahlung, es ist erwähnenswert, dass die leuchtend grünen „Plutonium“-Stäbchen, die in Die Simpsons gezeigt werden, nur eine Fantasie sind. Nur weil etwas radioaktiv ist, heißt das nicht, dass es leuchtet. Es ist erwähnenswert, weil "Polonium-210" so radioaktiv ist, dass es blau leuchtet. Der frühere sowjetische Spion Alexander Litwinenko wurde durch den Zusatz der Substanz zu seinem Essen in die Irre geführt und starb kurz darauf an Krebs. Darüber sollte man nicht scherzen, das Leuchten wird durch die Luft um die Substanz verursacht, die von der Strahlung beeinflusst wird, und tatsächlich können die Objekte um sie herum heiß werden. Wenn wir „Strahlung“ sagen, denken wir zum Beispiel an einen Kernreaktor oder eine Explosion, bei der die Kernspaltungsreaktion tatsächlich stattfindet. Dies ist nur die Freisetzung ionisierter Teilchen und keine unkontrollierte Aufspaltung von Atomen.
8. Die schwerste Substanz
Wenn Sie dachten, dass die schwerste Substanz der Erde Diamanten sind, war das eine gute, aber ungenaue Vermutung. Dies ist ein technisch hergestelltes Diamant-Nanostäbchen. Es ist eigentlich eine Sammlung von Diamanten im Nanomaßstab, mit dem geringsten Kompressionsgrad und der schwersten Substanz, die der Mensch kennt. Es existiert nicht wirklich, aber was schön wäre, da es bedeutet, dass wir eines Tages unsere Autos mit diesem Zeug bedecken und es einfach loswerden könnten, wenn der Zug kommt (ein unrealistisches Ereignis). Dieser Stoff wurde 2005 in Deutschland erfunden und wird voraussichtlich in gleichem Umfang wie Industriediamanten verwendet, nur dass der neue Stoff verschleißfester ist als gewöhnliche Diamanten.
9. Die magnetischste Substanz
Wenn der Induktor ein kleines schwarzes Stück wäre, wäre dies dieselbe Substanz. Die 2010 aus Eisen und Stickstoff entwickelte Substanz hat 18 % größere magnetische Fähigkeiten als der bisherige „Rekordhalter“ und ist so stark, dass sie Wissenschaftler gezwungen hat, die Funktionsweise von Magnetismus zu überdenken. Die Person, die diese Substanz entdeckte, distanzierte sich von seinen Studien, damit keiner der anderen Wissenschaftler seine Arbeit reproduzieren konnte, da berichtet wurde, dass in Japan in der Vergangenheit im Jahr 1996 eine ähnliche Verbindung entwickelt wurde, andere Physiker jedoch nicht in der Lage waren, sie zu reproduzieren , daher wurde dieser Stoff offiziell nicht akzeptiert. Es ist unklar, ob japanische Physiker versprechen sollten, Sepuku unter diesen Umständen herzustellen. Wenn diese Substanz repliziert werden kann, könnte dies ein neues Zeitalter effizienter Elektronik und magnetischer Motoren bedeuten, die vielleicht eine Größenordnung stärker sind.
10. Die stärkste Superfluidität
Suprafluidität ist ein Zustand der Materie (wie fest oder gasförmig), der bei extrem niedrigen Temperaturen auftritt, eine hohe Wärmeleitfähigkeit (jede Unze dieser Substanz muss genau die gleiche Temperatur haben) und keine Viskosität hat. Helium-2 ist der charakteristischste Vertreter. Der Helium-2-Becher steigt spontan auf und spritzt aus dem Behälter. Helium-2 sickert auch durch andere feste Materialien, da es aufgrund des völligen Mangels an Reibung durch andere unsichtbare Öffnungen fließen kann, durch die normales Helium (oder in diesem Fall Wasser) nicht fließen könnte. "Helium-2" kommt nicht in seinen eigentlichen Zustand auf Platz 1, als hätte es die Fähigkeit, von alleine zu wirken, obwohl es auch der effizienteste Wärmeleiter der Erde ist, mehrere hundert Mal besser als Kupfer. Wärme bewegt sich so schnell durch "Helium-2", dass sie sich wie Schall (eigentlich als "zweiter Schall" bekannt) in Wellen ausbreitet, anstatt zerstreut zu werden, sondern sich einfach von einem Molekül zum anderen bewegt. Übrigens werden die Kräfte, die die Fähigkeit von "Helium-2" bestimmen, an der Wand entlang zu kriechen, als "dritter Ton" bezeichnet. Es ist unwahrscheinlich, dass Sie etwas Extremeres haben als die Substanz, die die Definition von 2 neuen Arten von Geräuschen erforderte.
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Was passiert, wenn man die Kanten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen übereinander legt und abwechselnd Schichten davon? Das Ergebnis ist ein Material, das 99,9 % des auftreffenden Lichts absorbiert. Die mikroskopisch kleine Oberfläche des Materials ist uneben und rau, was Licht bricht und eine schlecht reflektierende Oberfläche darstellt. Versuchen Sie danach, Kohlenstoffnanoröhren in einer bestimmten Reihenfolge als Supraleiter zu verwenden, was sie zu hervorragenden Lichtabsorbern macht, und Sie haben einen echten schwarzen Sturm. Wissenschaftler sind ernsthaft verwirrt über die möglichen Anwendungen dieser Substanz, da Licht tatsächlich nicht "verloren" geht, die Substanz zur Verbesserung optischer Geräte wie Teleskope und sogar für Sonnenkollektoren verwendet werden könnte, die mit fast 100 arbeiten % Effizienz.
2. Die brennbarste Substanz
Viele Dinge brennen mit erstaunlicher Geschwindigkeit, wie Styropor, Napalm, und das ist erst der Anfang. Aber was wäre, wenn es eine Substanz gäbe, die die Erde in Brand setzen könnte? Das ist einerseits eine provokative Frage, die aber als Ausgangspunkt gestellt wurde. Chlortrifluorid hat den zweifelhaften Ruf, schwer entzündlich zu sein, obwohl die Nazis es für zu gefährlich hielten, damit zu arbeiten. Wenn Menschen, die über Völkermord diskutieren, glauben, dass der Zweck ihres Lebens darin besteht, etwas nicht zu konsumieren, weil es zu tödlich ist, ermutigt dies zum sorgfältigen Umgang mit diesen Substanzen. Es wird gesagt, dass eines Tages eine Tonne Substanz verschüttet wurde und ein Feuer ausbrach, und 30,5 cm Beton und ein Meter Sand und Kies brannten, bis alles nachgelassen hatte. Leider hatten die Nazis recht.
3. Die giftigste Substanz
Sag mir, was würdest du am wenigsten gerne auf dein Gesicht bekommen? Es könnte sehr wohl das tödlichste Gift sein, das zu Recht den 3. Platz unter den wichtigsten extremen Substanzen einnehmen wird. Ein solches Gift unterscheidet sich wirklich von dem, was durch Beton brennt, und von der stärksten Säure der Welt (die bald erfunden wird). Obwohl nicht ganz richtig, aber Sie alle haben zweifellos von der medizinischen Gemeinschaft von Botox gehört, und dank ihm wurde das tödlichste Gift berühmt. Botox verwendet Botulinumtoxin, das vom Bakterium Clostridium botulinum produziert wird, und es ist sehr tödlich, und die Menge eines Salzkorns reicht aus, um eine Person mit einem Gewicht von 200 Pfund (90,72 kg; ca. gemischte Nachrichten) zu töten. Tatsächlich haben Wissenschaftler berechnet, dass es ausreicht, nur 4 kg dieser Substanz zu versprühen, um alle Menschen auf der Erde zu töten. Wahrscheinlich hätte ein Adler mit einer Klapperschlange viel humaner gehandelt als dieses Gift mit einem Menschen.
4. Die heißeste Substanz
Es gibt nur sehr wenige Dinge auf der Welt, von denen die Menschen wissen, dass sie heißer sind als das Innere einer frisch in der Mikrowelle erhitzten Hot Pocket, aber dieses Zeug scheint auch diesen Rekord zu brechen. Materie, die durch die Kollision von Goldatomen mit fast Lichtgeschwindigkeit entsteht, wird Quark-Gluon-"Suppe" genannt und erreicht verrückte 4 Billionen Grad Celsius, was fast 250.000 Mal heißer ist als das Zeug in der Sonne. Die bei der Kollision freigesetzte Energiemenge würde ausreichen, um die Protonen und Neutronen zu schmelzen, was an sich Eigenschaften hat, die Sie nicht einmal vermutet haben. Wissenschaftler sagen, dass dieses Zeug uns einen Einblick in die Geburt unseres Universums geben könnte, also lohnt es sich zu verstehen, dass winzige Supernovae nicht zum Spaß erschaffen werden. Die wirklich gute Nachricht ist jedoch, dass die „Suppe“ einen Billionstel Zentimeter umfasste und ein Billionstel einer Billionstel Sekunde dauerte.
5. Die ätzendste Säure
Säure ist eine schreckliche Substanz, einem der gruseligsten Monster im Kino wurde Säureblut gegeben, um es noch schrecklicher zu machen als nur eine Tötungsmaschine ("Alien"), also ist es tief in uns verwurzelt, dass es sehr schlimm ist, Säure ausgesetzt zu sein. Wenn die Außerirdischen mit Fluorid-Antimonsäure gefüllt wären, würden sie nicht nur tief in den Boden einsinken, sondern die von ihren toten Körpern abgegebenen Dämpfe würden alles um sie herum töten. Diese Säure ist 21019 mal stärker als Schwefelsäure und kann durch Glas sickern. Und es kann explodieren, wenn Sie Wasser hinzufügen. Und während seiner Reaktion werden giftige Dämpfe freigesetzt, die jeden im Raum töten können.
6 Explosivste Sprengstoffe
Tatsächlich ist dieser Ort derzeit durch zwei Komponenten geteilt: Oktogen und Heptanitrocuban. Heptanitrocuban kommt hauptsächlich in Labors vor und ist HMX ähnlich, hat aber eine dichtere Kristallstruktur, die ein größeres Zerstörungspotential birgt. HMX hingegen existiert in ausreichend großen Mengen, dass es die physische Existenz bedrohen kann. Es wird in Festtreibstoffen für Raketen und sogar für Zünder von Atomwaffen verwendet. Und der letzte ist der erschreckendste, denn obwohl es in den Filmen so einfach passiert, ist es keine leichte Aufgabe, eine Spaltungs-/Fusionsreaktion zu starten, die zu hellen, leuchtenden pilzartigen Atomwolken führt, aber Octogen leistet hervorragende Arbeit .
7. Die radioaktivste Substanz
Apropos Strahlung, es ist erwähnenswert, dass die leuchtend grünen „Plutonium“-Stäbchen, die in Die Simpsons gezeigt werden, nur eine Fantasie sind. Nur weil etwas radioaktiv ist, heißt das nicht, dass es leuchtet. Es ist erwähnenswert, weil "Polonium-210" so radioaktiv ist, dass es blau leuchtet. Der frühere sowjetische Spion Alexander Litwinenko wurde durch den Zusatz der Substanz zu seinem Essen in die Irre geführt und starb kurz darauf an Krebs. Darüber sollte man nicht scherzen, das Leuchten wird durch die Luft um die Substanz verursacht, die von der Strahlung beeinflusst wird, und tatsächlich können die Objekte um sie herum heiß werden. Wenn wir „Strahlung“ sagen, denken wir zum Beispiel an einen Kernreaktor oder eine Explosion, bei der die Kernspaltungsreaktion tatsächlich stattfindet. Dies ist nur die Freisetzung ionisierter Teilchen und keine unkontrollierte Aufspaltung von Atomen.
8. Die schwerste Substanz
Wenn Sie dachten, dass die schwerste Substanz der Erde Diamanten sind, war das eine gute, aber ungenaue Vermutung. Dies ist ein technisch hergestelltes Diamant-Nanostäbchen. Es ist eigentlich eine Sammlung von Diamanten im Nanomaßstab, mit dem geringsten Kompressionsgrad und der schwersten Substanz, die der Mensch kennt. Es existiert nicht wirklich, aber was schön wäre, da es bedeutet, dass wir eines Tages unsere Autos mit diesem Zeug bedecken und es einfach loswerden könnten, wenn der Zug kommt (ein unrealistisches Ereignis). Dieser Stoff wurde 2005 in Deutschland erfunden und wird voraussichtlich in gleichem Umfang wie Industriediamanten verwendet, nur dass der neue Stoff verschleißfester ist als gewöhnliche Diamanten.
9. Die magnetischste Substanz
Wenn der Induktor ein kleines schwarzes Stück wäre, wäre dies dieselbe Substanz. Die 2010 aus Eisen und Stickstoff entwickelte Substanz hat 18 % größere magnetische Fähigkeiten als der bisherige „Rekordhalter“ und ist so stark, dass sie Wissenschaftler gezwungen hat, die Funktionsweise von Magnetismus zu überdenken. Die Person, die diese Substanz entdeckte, distanzierte sich von seinen Studien, damit keiner der anderen Wissenschaftler seine Arbeit reproduzieren konnte, da berichtet wurde, dass in Japan in der Vergangenheit im Jahr 1996 eine ähnliche Verbindung entwickelt wurde, andere Physiker jedoch nicht in der Lage waren, sie zu reproduzieren , daher wurde dieser Stoff offiziell nicht akzeptiert. Es ist unklar, ob japanische Physiker versprechen sollten, Sepuku unter diesen Umständen herzustellen. Wenn diese Substanz repliziert werden kann, könnte dies ein neues Zeitalter effizienter Elektronik und magnetischer Motoren bedeuten, die vielleicht eine Größenordnung stärker sind.
10. Die stärkste Superfluidität
Suprafluidität ist ein Zustand der Materie (wie fest oder gasförmig), der bei extrem niedrigen Temperaturen auftritt, eine hohe Wärmeleitfähigkeit (jede Unze dieser Substanz muss genau die gleiche Temperatur haben) und keine Viskosität hat. Helium-2 ist der charakteristischste Vertreter. Der Helium-2-Becher steigt spontan auf und spritzt aus dem Behälter. Helium-2 sickert auch durch andere feste Materialien, da es aufgrund des völligen Mangels an Reibung durch andere unsichtbare Öffnungen fließen kann, durch die normales Helium (oder in diesem Fall Wasser) nicht fließen könnte. "Helium-2" kommt nicht in seinen eigentlichen Zustand auf Platz 1, als hätte es die Fähigkeit, von alleine zu wirken, obwohl es auch der effizienteste Wärmeleiter der Erde ist, mehrere hundert Mal besser als Kupfer. Wärme bewegt sich so schnell durch "Helium-2", dass sie sich wie Schall (eigentlich als "zweiter Schall" bekannt) in Wellen ausbreitet, anstatt zerstreut zu werden, sondern sich einfach von einem Molekül zum anderen bewegt. Übrigens werden die Kräfte, die die Fähigkeit von "Helium-2" bestimmen, an der Wand entlang zu kriechen, als "dritter Ton" bezeichnet. Es ist unwahrscheinlich, dass Sie etwas Extremeres haben als die Substanz, die die Definition von 2 neuen Arten von Geräuschen erforderte.
Der Mensch war schon immer auf der Suche nach Materialien, die der Konkurrenz keine Chance lassen. Seit der Antike suchen Wissenschaftler nach den härtesten Materialien der Welt, den leichtesten und schwersten. Der Forscherdrang führte zur Entdeckung eines idealen Gases und eines idealen schwarzen Körpers. Wir präsentieren Ihnen die erstaunlichsten Substanzen der Welt.
1. Die schwärzeste Substanz
Die schwärzeste Substanz der Welt heißt Vantablack und besteht aus einer Ansammlung von Kohlenstoffnanoröhren (siehe Kohlenstoff und seine allotropen Modifikationen). Vereinfacht gesagt besteht das Material aus unzähligen „Haaren“, an denen das Licht von einer Röhre zur anderen springt. Auf diese Weise werden ca. 99,965 % des Lichtstroms absorbiert und nur ein vernachlässigbarer Teil nach außen zurückreflektiert.
Die Entdeckung von Vantablack eröffnet breite Perspektiven für den Einsatz dieses Materials in Astronomie, Elektronik und Optik.
2. Die brennbarste Substanz
Chlortrifluorid ist die brennbarste Substanz, die der Menschheit je bekannt war. Es ist das stärkste Oxidationsmittel und reagiert mit fast allen chemischen Elementen. Chlortrifluorid kann Beton durchbrennen und Glas leicht entzünden! Die Verwendung von Chlortrifluorid ist aufgrund seiner phänomenalen Entflammbarkeit und der Unfähigkeit, die Sicherheit der Verwendung zu gewährleisten, nahezu unmöglich.
3. Die giftigste Substanz
Das stärkste Gift ist Botulinumtoxin. Wir kennen es unter dem Namen Botox, so wird es in der Kosmetik genannt, wo es seine Hauptanwendung gefunden hat. Botulinumtoxin ist eine Chemikalie, die vom Bakterium Clostridium botulinum produziert wird. Abgesehen davon, dass Botulinumtoxin die giftigste Substanz ist, hat es auch das größte Molekulargewicht unter den Proteinen. Die phänomenale Toxizität der Substanz zeigt sich darin, dass bereits 0,00002 mg min/l Botulinumtoxin ausreichen, um die betroffene Stelle für einen halben Tag für den Menschen tödlich zu machen.
4. Die heißeste Substanz
Dies ist das sogenannte Quark-Gluon-Plasma. Die Substanz entstand durch die Kollision von Goldatomen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Quark-Gluon-Plasma hat eine Temperatur von 4 Billionen Grad Celsius. Zum Vergleich: Diese Zahl ist 250.000 Mal höher als die Temperatur der Sonne! Leider ist die Lebensdauer eines Stoffes auf ein Billionstel einer Billionstel Sekunde begrenzt.
5. Die ätzendste Säure
Antimonfluorid H wird der Champion in dieser Kategorie.Antimonfluorid ist 2 × 10 16 (zweihundert Trillionen) mal ätzender alsSchwefelsäure. Dies ist eine sehr aktive Substanz, die explodieren kann, wenn eine kleine Menge Wasser hinzugefügt wird. Die Dämpfe dieser Säure sind tödlich giftig.
6. Die explosivste Substanz
Die explosivste Substanz ist Heptanitrocuban. Es ist sehr teuer und wird nur für die wissenschaftliche Forschung verwendet. Aber ein etwas weniger explosives HMX wird erfolgreich in militärischen Angelegenheiten und in der Geologie beim Bohren von Brunnen eingesetzt.
7. Die radioaktivste Substanz
Polonium-210 ist ein Poloniumisotop, das nicht in der Natur vorkommt, sondern vom Menschen hergestellt wird. Es wird verwendet, um kleine, aber gleichzeitig sehr starke Energiequellen zu schaffen. Es hat eine sehr kurze Halbwertszeit und kann daher schwere Strahlenkrankheiten verursachen.
8. Die schwerste Substanz
Es ist natürlich Fullerit. Seine Härte ist fast 2-mal höher als die von natürlichen Diamanten. Mehr über Fullerit erfahren Sie in unserem Artikel Die härtesten Materialien der Welt.
9. Stärkster Magnet
Der stärkste Magnet der Welt besteht aus Eisen und Stickstoff. Details zu dieser Substanz sind der Öffentlichkeit derzeit noch nicht bekannt, aber es ist bereits bekannt, dass der neue Supermagnet 18 % stärker ist als die stärksten derzeit verwendeten Magnete – Neodym. Neodym-Magnete werden aus Neodym, Eisen und Bor hergestellt.
10. Die flüssigste Substanz
Superfluid Helium II hat bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt fast keine Viskosität. Diese Eigenschaft ist auf seine einzigartige Fähigkeit zurückzuführen, aus einem Gefäß aus einem beliebigen festen Material zu sickern und zu gießen. Helium II hat das Potenzial, als idealer Wärmeleiter verwendet zu werden, in dem Wärme nicht abgeführt wird.
