Mengukur Pemalar Asas dengan Metanol

Pin
Send
Share
Send

Kunci proses pemodelan astronomi di mana para saintis berusaha memahami alam semesta kita, adalah pengetahuan menyeluruh mengenai nilai-nilai yang membentuk model-model ini. Ini secara amnya merupakan anggapan yang baik kerana model sering menghasilkan gambar alam semesta kita yang paling tepat. Tetapi untuk memastikan, para astronom ingin memastikan pemalar ini tidak berubah mengikut ruang atau masa. Walau bagaimanapun, memastikan adalah satu cabaran yang sukar. Nasib baik, sebuah makalah baru-baru ini menunjukkan bahawa kita mungkin dapat meneroka massa asas proton dan elektron (atau sekurang-kurangnya nisbahnya) dengan melihat molekul metanol yang agak biasa.

Laporan baru berdasarkan spektrum kompleks molekul metana. Dalam atom sederhana, foton dihasilkan dari peralihan antara orbit atom kerana mereka tidak mempunyai cara lain untuk menyimpan dan menerjemahkan tenaga. Tetapi dengan molekul, ikatan kimia antara atom komponen dapat menyimpan tenaga dalam mod getaran dengan cara yang sama jisim yang disambungkan ke mata air dapat bergetar. Selain itu, molekul kekurangan simetri radial dan dapat menyimpan tenaga secara putaran. Atas sebab ini, spektrum bintang sejuk menunjukkan garis penyerapan yang jauh lebih banyak daripada yang panas kerana suhu yang lebih sejuk membolehkan molekul mula terbentuk.

Sebilangan besar ciri spektrum ini terdapat di bahagian gelombang mikro spektrum dan sebahagiannya sangat bergantung pada kesan mekanikal kuantum yang seterusnya bergantung pada jisim proton dan elektron yang tepat. Sekiranya massa itu berubah, kedudukan beberapa garis spektrum juga akan berubah. Dengan membandingkan variasi ini dengan kedudukan yang diharapkan, para astronom dapat memperoleh pandangan berharga tentang bagaimana nilai-nilai asas ini dapat berubah.

Kesukaran utama adalah, dalam skema besar, metanol (CH3OH) jarang berlaku kerana alam semesta kita adalah 98% hidrogen dan helium. 2% terakhir terdiri dari setiap elemen lain (dengan oksigen dan karbon menjadi yang paling biasa berikutnya). Oleh itu, metanol terdiri daripada tiga daripada empat unsur yang paling umum, tetapi mereka harus saling mencari, untuk membentuk molekul yang dimaksudkan. Selain itu, mereka juga mesti berada dalam julat suhu yang betul; terlalu panas dan molekulnya pecah; terlalu sejuk dan tidak ada cukup tenaga untuk menyebabkan pelepasan untuk kita mengesannya. Oleh kerana jarang molekul dengan keadaan ini, anda mungkin menjangkakan bahawa cukup banyak, terutamanya di seluruh galaksi atau alam semesta, akan menjadi sesuatu yang mencabar.

Nasib baik, metanol adalah salah satu daripada sedikit molekul yang cenderung untuk membuat maser astronomi. Maser adalah gelombang mikro yang setara dengan laser di mana input cahaya yang kecil dapat menyebabkan kesan bertingkat di mana ia mendorong molekul yang menyerang untuk memancarkan cahaya pada frekuensi tertentu. Ini dapat meningkatkan kecerahan awan yang mengandungi metanol, meningkatkan jarak ke mana ia dapat dikesan dengan mudah.

Dengan mengkaji metanol meters dalam Bima Sakti menggunakan teknik ini, penulis mendapati bahawa, jika nisbah jisim elektron dengan proton berubah, ia melakukannya kurang dari tiga bahagian dalam seratus juta. Kajian serupa juga telah dilakukan menggunakan amonia sebagai molekul pelacak (yang juga dapat membentuk maser) dan sampai pada kesimpulan yang serupa.

Pin
Send
Share
Send

Tonton videonya: PTTI KIMIA SPM : Pengiraan mol oleh cikgu fana (Mungkin 2024).