Su iki fərqli mayedən ibarət ola bilər

inkisaf.az
Fiziklər hesab edirlər ki, su iki fərqli mayenin qarışığı ola bilər. Süni intellektdən istifadə edən yeni bir araşdırma nəhayət bunu molekulyar səviyyədə təsdiqləyib. Bu kəşf suyun onlarla qəribə xüsusiyyətini izah etməyə kömək edə bilər.

Uzun illərdir ki, alimlər suyun iki fərqli maye – biri daha sıx, digəri isə daha az sıxlıqda mövcud ola biləcəyini fərz edirlər. Bu mayelər molekulyar səviyyədə davamlı olaraq birindən digərinə keçir. Bu hipotezin eksperimental təsdiqi uzun müddətdir ki, qeyri-müəyyəndir, lakin Honkonq Şəhər Universitetinin tədqiqatçıları bu davranışın sübutlarını aşkar ediblər. Tədqiqatın nəticələri Nature Physics jurnalında dərc olunub .
20 ildən çoxdur ki, mayelərin xüsusiyyətlərini öyrənən bir qrup alim suyun molekulyar dinamikasının genişmiqyaslı simulyasiyalarını aparıb.
Əksər mayelər soyuduqda daha sıx olur, lakin su fərqli davranır: təxminən 4°C-yə qədər sıxlaşır, sonra genişlənməyə başlayır və bu da buzun suyun səthində üzməsinə səbəb olur. Su həmçinin temperatur dəyişikliklərinə digər mayelərdən daha yaxşı dözür və müəyyən bir təzyiqdə özlülüyü azalır. Alimlər su ilə əlaqəli müxtəlif anomaliyaları sənədləşdiriblər və onların bir-biri ilə əlaqəli ola biləcəyini irəli sürüblər.
Alimlər GROMACS modelləşdirmə paketindən istifadə edərək genişmiqyaslı molekulyar dinamika simulyasiyaları apardılar. Onlar yüz minlərlə su molekulunun hərəkətini və qarşılıqlı təsirini izlədilər və on milyonlarla məlumat nöqtəsi əldə etdilər. Emal təxminən bir il yarım çəkdi. Neyron şəbəkəsi olmasaydı, oxşar analiz təxminən 10 il çəkərdi.
Suyun xüsusiyyətlərini öyrənməklə elm adamları biokimyadan iqlimə qədər bir çox ən vacib proseslərin əsaslarını dərindən öyrənirlər. mənbə: Freepik
Süni intellekt su molekullarının sıx və boş strukturlar arasında keçidini dəqiq təsvir edən bir neçə əsas dəyişən müəyyən etmişdir. Bu koordinatları qrafikə salmaqla, onlar bu keçidin enerji maneələrini müəyyən etmişlər. Məlum oldu ki, transformasiya yolu şərtlərdən asılıdır: adətən, bu, bir maneəsi olan “yarımdairəvi” bir yoldur, lakin faza sərhədinə yaxın (0°C-də) bu, üç maneəsi olan “tam dövrə”dir.
Alimlər kəşflərini ikiyə bölünmüş dağa dırmanma ilə müqayisə etdilər: bir tərəfdə dağın yamacı yumşaq, digər tərəfdə isə dik bir eniş var. Yamac boyunca gəzsəniz, yarım döngə olur. Lakin dağın iki yarısının birləşdiyi yerdə cığır yenidən bütöv görünür və siz onun ətrafında tamamilə gəzə bilərsiniz. Yenə də tam bir döngədir.
Komanda hazırda nəticəni təsdiqləmək üçün daha inkişaf etmiş bir maşın öyrənmə modeli hazırlayır. Quruluşun real suda mövcudluğunu təsdiqləmək çətin olacaq. Eksperimental təsdiqləmə yeni, yüksək həssas metodlar tələb edəcək.
Suyun quruluşunu anlamaq bir çox sənaye sahələri üçün vacibdir. Bioloji və əczaçılıq proseslərinin əksəriyyəti suda baş verir və onun molekulyar quruluşunun daha dərindən başa düşülməsi həll olmuş duzların, zülalların və dərman molekullarının məhlulda necə qarşılıqlı təsir göstərdiyinə işıq sala bilər.