«Научная прогулка» превратилась в «истории для своих»

Дождливый день 29 сентября стал причиной изменения формата «Научной
прогулки». Вместо похода по территории НГТУ самые любознательные
участники собрались в студенческом бизнес-инкубаторе «Гараж», чтобы
узнать, как распознать молекулу по отпечаткам пальцев.
Кирилл Гржегоржевский, кандидат химических наук из Екатеринбурга, начал
свой рассказ с вопроса к слушателям о том, из чего состоят молекулы.
«Именно связи между атомами позволяют нам сказать, что это за молекула.
Формула нам говорит не только о том, как молекула устроена, но и о том, как
она организована в пространстве», — объяснил химик.
Кирилл Гржегоржевский пояснил, что в реальности все молекулы объёмны, а
хиральность – это базовая характеристика, которая позволяет всем нам
выглядеть именно так, как мы выглядим. Хиральность – это отсутствие
симметрии относительно правой и левой стороны, свойство молекулы не
совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением.
«Образование связей между атомами предполагает перекрытие орбиталей,
областей вероятности. В областях вероятности всегда есть два электрона, но
мы не можем точно сказать, где именно эти электроны располагаются в
определённый момент времени. Таково устройство любого атома», —
рассказал Кирилл.
При этом атомы всегда находятся в движении. Скорость и ареал этого
движения зависят от температуры – чем ниже температура, тем медленнее.
Можно сказать, что атомы непрерывно колеблются, и это колебание
называется фонон. «Представьте себе ученика, который бежит, всех
расталкивает, и все начинают двигаться, колебаться. Фонон – это тот самый
школьник, квазичастица, которая заставляет всё вокруг колебаться», — привёл
образное сравнение Кирилл Гржегоржевский.
Определить структуру молекулы можно с помощью инфракрасной
спектроскопии, но одного этого метода недостаточно, так как понять, где
какой элемент расположен, по этому методу нельзя. Поэтому его дополняют
другим методом, который может определить спины у атома, количество
орбиталей и расстояние между ними.
«Отпечатки пальцев молекул – это расстояния между теми энергетическими
уровнями, которые у неё есть. У каждой молекулы свой набор и своё
расстояние между уровнями, по которым её точно можно отследить», —
резюмировал спикер.

«Научная прогулка» состоялась в рамках фестиваля науки «КСТАТИ:
материалы», который был организован сетью Информационных центров по
атомной энергии при поддержке Госкорпорации «Росатом», Топливной
компании «ТВЭЛ» и мэрии города Новосибирска.