С.М. Першин, д.ф.м.н., гл.н.с., Научный центр волновых исследований Института Общей физики им. А.М.Прохорова РАН

Квантовая природа детерминированных значений температур особых точек воды (-23, -6, 4, 20, 37….0С)
и льда (-140, -80, -40 ……0С): орто-пара состояния спин-изомеров Н2О как бит информации (1-0)


Главная страница

Материалы докладов

Обсуждение докладов

Виртуальные доклады 		 

  1. Физика явления. На основе полученных новых экспериментальных данных предпринята попытка обоснования факта, что значения особых точек воды и льда на шкале температур не являются случайными, а определяются квантами вращательных переходов. Установлено совпадение энергии вращательных квантов (hΩ) близко-расположенных уровней орто-пара спин-изомеров молекул Н2О с их транcляционной энергией (kT) в окрестности особых температурных точек воды и льда. Методом нелинейной четырехфотонной спектроскопии молекулярных движений в объемной воде в тера- и субтерагерцовом (СВЧ) диапазонах обнаружены узкие линии, которые соотнесены с вращательными резонансами орто-пара изомеров молекул Н2О. На основании этих данных была предложена и обоснована квантовая природа детерминированных значений температур экстремумов термодинамических параметров воды и льда как следствие резонансного взаимодействия, индуцирующего орто-пара конверсию Н2О. Показана аналогия с периодическим законом Менделеева: есть дублет орто-пара уровней- должна быть особая точка; если есть особая точка - должен быть дублет уровней.

  2. Информатика. Наблюдаемые спектры орто-пара молекул Н2О в воде и кванто-механический запрет на спонтанную конверсию спин-изомеров, который снимается в неоднородном (градиентном) магнитном поле, дают основание рассматривать переключение орто- (полный магнитный момент J=1) и пара- (J=0) состояний как бит информации 0-1. Принимая во внимание, что в области особых точек значение термодинамического параметра воды достигает экстремума, можно утверждать, что переход системы через экстремум сопровождается специфической перестройкой структурной сетки водородных связей. Например, скорость звука максимальна при температуре 76 0С, а не при температуре максимальной плотности воды (4 0С). Поскольку энергия kT в области особых температур совпадает с энергией вращательных квантов (hΩ) близко расположенных резонансов орто-пара спин-изомеров молекул Н2О, то следует ожидать, что изменение структуры сетки водородных связей при переходе через экстремум обусловлено конверсией орто-пара состояний молекул Н2О и объема информации.
  • S. Pershin, Two Liquid Water, Physics of Wave Phenomena, 2005, v.13(4), p.192-208.
  • S.M.Pershin, Harmonic oscillations of the concentration of H-bond in liquid water, Laser Physics, 2006, v.16(7), p.1-7.
  • S.M.Pershin, Coincidence of Rotational Energy of H2O Ortho-Para Molecules and Translation Energy near Specific Temperatures in Water and Ice, Phys. of Wave Phenomena, 2008, 16(1), 15-25

Фотографии