Genial: Richard Saykally

Interview Transkript

Warum ist Wasser nass?

Als meine Töchter sehr klein waren, hatten wir eine interessante Offenbarung zu diesem Thema. Ich habe meine beiden Töchter tatsächlich gebadet, als sie noch sehr jung waren, und meine jüngste Tochter sagte: „Papa? Warum ist Wasser nass?“Und die richtige Antwort ist: starke tetraedrische Wasserstoffbindung, die sie dann jahrelang mit ihren Lehrern in Verbindung brachten, wenn das Thema Wasser kam, würden sie sagen: „Starke tetraedrische Wasserstoffbindung!“Aber das ist die richtige Antwort., Das macht Wasser nass.

Wie sieht ein Wassercluster aus?

Ein Wassercluster ist eine Anordnung von zwei oder mehr Wassermolekülen. So nehmen sie verschiedene Strukturen an. Zwei Wassermoleküle haben nicht wirklich viel von einer Form; drei Wassermoleküle machen einen dreigliedrigen Ring; vier macht einen quadratisch aussehenden Ring; fünf macht ein Fünfeck; und wenn Sie zu sechs Wassermolekülen kommen, ändert sich die Morphologie von zyklisch planar zu einem dreidimensionalen Käfig; und danach sehen sieben, acht, neun und so weiter aus wie dreidimensionale Käfige., Die Wasser Acht-der achtfache Cluster—sieht aus wie ein verzerrter Würfel, und dann bauen alle größeren Cluster auf dieser kubischen Form auf. Dies sind die stabilsten Formen, die Sie dann bei sehr nahe am absoluten Nullpunkt der Temperatur finden würden.

– Ist eine andere form von flüssigem Wasser möglich?

Dies ist derzeit das am heftigsten diskutierte Thema über Wasser. Es wird seit geraumer Zeit postuliert, dass es in der Tiefkühl—Region von Wasser—das heißt, wenn Wasser unter seinen Gefrierpunkt abgekühlt wird-zwei verschiedene Arten von Flüssigkeit geben kann., Gewöhnliches flüssiges Wasser würden wir die Form mit niedriger Dichte nennen, und es wird vorgeschlagen, dass es eine Form mit hoher Dichte von Wasser gibt und dass es einen Phasenübergang zwischen diesen beiden Typen in der superkalten Region gibt. Und diese Debatte ist einige Male aufgekommen, aber im Moment wird heftig darüber diskutiert. Eigentlich stehen einer meiner Kollegen in dieser Abteilung—ein sehr berühmter theoretischer Chemiker—und sein ehemaliger Student an vorderster Front, und es wurde noch nicht gelöst.

Warum verliert Wasser an Dichte, wenn es zu Eis wird?,

Wenn Wasser in gewöhnliches Eis gefriert, was die Eiswürfel macht, die in unseren Highballs schweben, geschieht dies bei dem, was wir null Grad Celsius nennen würden, bei Atmosphärendruck. Wenn Wasser zu Eis gefriert, entsteht eine sehr offene Struktur. Diese Form von Eis umfasst Arrays von sechs gliedrigen Ringen, die übereinander gestapelt sind, um Kanäle zu bilden, und der größte Teil dieses Eises ist tatsächlich leerer Raum., Wenn Sie das Eis schmelzen, um flüssiges Wasser herzustellen, brechen Sie etwa 10 Prozent der Wasserstoffbrücken im Eis und es wird viel ungeordneter und kompakter, so dass die Flüssigkeit, die ungeordneter ist, dichter ist als das Eis. Wenn das Eis gefriert, bildet es dieses sehr offene Netzwerk und die Dichte sinkt um eine Größenordnung von 10 Prozent. Aber das gilt nur für die vertraute Form von Eis, die wir Eisform nennen, zum Beispiel sechseckig. Es gibt tatsächlich 16 Kristalline Formen von Eis. Alle anderen Formen sind tatsächlich dichter als flüssiges Wasser. Nur eine der 16 Formen ist tatsächlich weniger als.,

Warum gibt es 17 verschiedene Arten von Eis?

Nur die bekannte Form von Eis, die wir Eis nennen, ist weniger dicht als die Flüssigkeit. Alle anderen Formen sind dichter als die Flüssigkeit und bilden sich bei hohen Drücken. Wenn Sie das Eisgitter zusammendrücken, zwingen Sie es zu kompakteren Anordnungen. Wie gesagt, die Kristallstruktur von Ice 1h hat viel leeren Raum, wenn Sie also unter hohem Druck darauf drücken, zwingen Sie es in kompaktere Strukturen; Nun, Sie füllen diesen leeren Raum mehr aus., Und je härter Sie drücken, desto kompaktere und dichtere Strukturen bilden Sie, bis Sie das erreichen, was wir als eng gepackte Grenze bezeichnen, die noch nicht wirklich erreicht wurde. Wenn sich die Technologie weiterentwickelt, um immer höhere Drücke anzuwenden, können Sie Eis zu dichteren und dichteren Formen zusammenbrechen. Wir sind also noch nicht fertig. Es gibt 16 kristalline Formen und wenn sich die Technologie weiterentwickelt, werden wir wahrscheinlich weitere sechs oder acht erzeugen können. Zusätzlich zu den 16 kristallinen Eisformen gibt es auch amorphe oder glasige Eisformen, die per Definition ungeordnet sind, und es gibt eine ganze Familie davon., Früher glaubte man, dass es zwei Arten von amorphem Eis gab, aber jetzt erkennen wir, dass es tatsächlich viele mit unterschiedlicher Dichte gibt.

Wie unterscheidet sich die Wasseroberfläche von Schüttwasser?

An der Wasseroberfläche gibt es eine andere Wasserstoffbindungsanordnung. Im Massenwasser bildet jedes Wassermolekül ungefähr vier Wasserstoffbrücken mit anderen Wassermolekülen in tetraedrischen Winkeln; nicht perfekt, wie im Fall von Eis 1h. Es ist also ein ungeordnetes tetraedrisches Netzwerk. Aber an der Oberfläche, wenn Wassermoleküle die Masse beenden, gibt es notwendigerweise weniger Wasserstoffbrücken., Die durchschnittliche Anzahl von Wasserstoffbrücken für Wassermoleküle an der Oberfläche beträgt also vielleicht zweieinhalb oder so ähnlich. Es gibt also baumelnde O-H-Bindungen (Sauerstoff-Wasserstoff) an der Wasseroberfläche, wodurch sich die Oberflächenschicht anders verhält als die Masse. Sie haben also die äußerste Schicht flüssiger Dichte, wie wir sie nennen würden, um die Oberfläche zu definieren, und dann werden Sie geordneter, wenn Sie sich von dieser äußersten Schicht flüssiger Dichte in die wahre Masse bewegen. So hat die Oberflächenschicht weniger Wasserstoffbrücken; es ist beweglicher und hat unterschiedliche Bindungseigenschaften.,

Warum wird intensiv darüber diskutiert, was Ionen an der Wasseroberfläche bewirken?

Dies ist seit Jahrzehnten eines der umstrittensten Themen im Zusammenhang mit Wasser, da das Verhalten von Ionen an der Wasseroberfläche tiefgreifende Auswirkungen auf die Biologie und andere Bereiche der Wissenschaft hat. Das Verhalten von Ionen in Wasser wurde klassisch durch das beschrieben, was wir die dielektrische Kontinuumstheorie nennen würden, und dies ist in den meisten Lehrbüchern über Wasser bis vor kurzem und dies besagt, dass es keine Ionen an der Wasseroberfläche geben sollte., Aber wir müssen ein wenig spezifischer sein; Nennen wir es die Luft-Wasser-Schnittstelle oder die Schnittstelle von Wasser mit den hydrophoben Domänen von Proteinen. In diesen Fällen sollten an diesen Grenzflächen überhaupt keine Ionen vorhanden sein, da ein Phänomen namens Bildladungsabstoßung in dieser dielektrischen Kontinuumstheorie auftritt.

Aber diese Theorie ist veraltet und im Laufe der Jahre haben sich Experimente angesammelt, die deutlich gezeigt haben, dass einige Ionen lieber an der Oberfläche als in der Masse sind. Meine Fraktion hat eine Reihe von verschiedenen Fällen festgestellt, in denen dies befolgt wird., Diese Ionen bevorzugen die Oberfläche und wir haben numerisch die Energien und Kräfte überprüft, mit denen sie an die Oberfläche gezogen werden. Dies verstößt also gegen die Lehrbuchbeschreibung von Ionen an der Wasseroberfläche.

Warum ist die Verdunstungsrate des Wassers so schwer zu messen?

Es war im Laufe der Jahre sehr schwer zu messen, da es sich um ein Oberflächenphänomen handelt, das sehr Kontaminationsproblemen ausgesetzt ist.und vielleicht am wichtigsten, Verdunstung von Wasser ist ein sehr seltenes Ereignis., Wenn Sie ein Wassermolekül in einem Glas Wasser oder sogar an der Wasseroberfläche in einem Glas Wasser sind, ist die Wahrscheinlichkeit, dass Sie verdampfen, sehr gering. Es ist ein sehr seltenes Ereignis, wenn ein Wassermolekül die Oberfläche verlässt und daher ist es extrem schwierig, dieses Phänomen durch Computersimulationen zu modellieren. Und die Experimente sind sehr problematisch, weil die Kontamination der Oberfläche ein sehr großes Problem ist.,

Und das andere Problem ist, dass die meisten der Experimente, die angesprochen haben, dass die gleichzeitige Verdampfung und Kondensation beobachten, weil in diesen Experimenten gibt es eine Schicht von Wasserdampf und Kontakt mit dem flüssigen Wasser, und so erhalten Sie Kondensation des Dampfes auf die Flüssigkeit zur gleichen Zeit Sie haben die Flüssigkeit in die Gasphase verdampfen und es ist sehr schwierig, diese beiden Prozesse zu trennen., Was meine Gruppe also tat, um zu versuchen, diese Prozesse zu trennen, ist die Verwendung der Flüssigkeitsmikrostrahltechnologie, bei der wir einen Wasserstrahl mit einem Durchmesser von vielleicht 10 Mikrometern in einem Vakuumsystem herstellen und dann die Bedingungen für die Verdampfung festlegen konnten, ohne dass Kondensation unsere Ergebnisse verdeckt.,

Das sind also unsere jüngsten Experimente und unsere Ergebnisse stimmen recht gut mit theoretischen Berechnungen überein, die von David Chandlers Gruppe durchgeführt wurden, wo sie diese Einschränkung überwinden konnten, weil sie sehr seltene Ereignisse simulieren konnten dieser schönen Methode für seltene Ereignisse, die die Chandler-Gruppe als Transition Path Sampling entwickelt hat., In dieser Methodik können sie direkt beobachten, wie ein Wassermolekül verdunstet, obwohl es ein sehr seltenes Ereignis ist, und sie zeigen in ihrem kürzlich erschienenen Papier, dass ein Wassermolekül von der Oberfläche verdunstet, wenn es mit einem anderen flüssigen Molekül kollidiert, um ihm genug kinetische Energie zu geben, um der Oberflächenspannung, nennen wir es, der Oberfläche zu entgehen, und zwar dort, wo die Oberfläche eine Kapillarwelle hat, wie wir es nennen. Es wird eine anomal große Fluktuation in der Oberflächentopologie geben., Es ist also so, als würde sich eine Welle von der Flüssigkeit lösen und wenn diese Welle abbricht, belastet sie die Wasserstoffbrücken im Oberflächenwassermolekül und schwächt sie so stark, dass das Molekül entweichen kann.

Was halten Sie von der aktuellen Dürre in Kalifornien?

Nun, ich denke, das muss sehr ernst genommen werden. Ich habe im letzten Monat ziemlich viel Zeit damit verbracht, darüber nachzudenken und mich über die Dürresituation aufzuklären und darüber, wie einige der Technologien, die vorgeschlagen werden, um sie zu mildern, implementiert werden können. Zuallererst gibt es also viele Fehlinformationen., Wir hören, dass dies die schlimmste Dürre in der Geschichte Kaliforniens ist. Das müssen wir qualifizieren. In der geschriebenen Geschichte seit der Bildung der Regierung von Kalifornien ist dies wahrscheinlich wahr. Aber in der Naturgeschichte Kaliforniens wissen wir, dass es weit, weit schlimmsten Dürren gab. Mal sehen, es war vor wie vielen Jahren … Vor Jahrhunderten gibt es Beweise von Baumringen, die kürzlich von fossilen Experten untersucht wurden und zeigen, dass es tatsächlich 150-jährige Dürren gab, die nicht so weit zurück in Kaliforniens Naturgeschichte sind-sagen wir 500 Jahre oder so ähnlich., Ich habe die genauen Daten vergessen. Aber es gab eine Aufzeichnung von weitaus schlimmeren Dürren als das, was wir jetzt erleben. Es ist durchaus möglich, dass dies zu einer 50-jährigen Dürre oder 100-jährigen Dürre führen könnte, was verheerend wäre, es sei denn, wir haben zuverlässige Wasserquellen, die nicht auf Niederschlag angewiesen sind.

Die Entsalzung scheint also die klügste Vorgehensweise für Küstengebiete wie Kalifornien zu sein, in denen wir einen Ozean ganz in der Nähe haben., Wenn wir herausfinden können, wie wir Meerwasser billig entsalzen und auf eine Weise tun können, die unserer Atmosphäre nicht viel Kohlendioxid hinzufügt, wäre dies ein sehr großer Schritt nach vorne für das langfristige Wohlbefinden Kaliforniens. Und ich kam gerade aus 10 Tagen in San Diego, wo das größte Entsalzungsprojekt der westlichen Hemisphäre in Carlsbad, nördlich von San Diego, kurz vor der Fertigstellung steht. Es gibt eine 1-Milliarde-Dollar-Entsalzungsanlage, die in ein paar Monaten in Betrieb gehen soll, und ich habe mich sehr für die Physik und Chemie dieser Entsalzungsanlagen interessiert., Und im Moment ist die Entsalzung sehr teuer und sehr energieintensiv und es wird nicht wirklich eine umweltverträgliche Art sein, Süßwasser zu produzieren, es sei denn, wir können es viel, viel effizienter und weniger umweltschädlich machen.

Einige Kollegen von mir und ich haben während meiner Zeit in San Diego einen kurzen Vorschlag mit dem Titel “ Towards Green, Efficient Desalinization.“Die Technologie, über die die Leute gerade nachdenken, verwendet, was wir Kohlenstoffnanoröhren nennen, um das Salz aus dem Meerwasser zu filtern., Es ist möglich, dass dies mit viel weniger Energieaufwand möglich ist, da der Widerstand gegen das Drücken von Wasser durch diese Rohre viel geringer sein kann als bei der aktuellen Technologie, aber dies muss durch grundlegende Laborwissenschaft festgestellt werden, die ich vorschlage und andere Leute vorschlagen zu tun., Wir müssen das Verhalten von Ionen an der Grenzfläche von Wasser, unserem vorherigen Thema, mit diesen Kohlenstoffmembranen untersuchen, und es ist möglich, dass die Natur dieser Grenzfläche so ist, dass bei richtiger Geometrie Wasser durch Rohre aus reinem Kohlenstoff fließen kann sehr geringer Widerstand, so dass Sie viel niedrigere Drücke verwenden können, um das Meerwasser durch die Entsalzungsmembranen zu zwingen. Das ist eine sehr aufregende Aussicht. Und dann würde das den Energieverbrauch erheblich mindern.,

Und dann gibt es Möglichkeiten, darüber nachzudenken, wie man das Kohlendioxid, das durch die Verbrennung von Erdgas als Mittel zur Stromerzeugung entsteht, sequestert, um das Kohlendioxid, das bei dieser Verbrennung entsteht, in tiefen Grundwasserleitern von sehr salzigem Wasser zu sequestern Das ist das Produkt der Entsalzung. Sie erhalten sehr konzentrierte Salzsolen, die ein Problem bei der Entsorgung verursachen. Wenn man also diese Sole tatsächlich verwenden könnte, um das Kohlendioxid zu speichern, wäre das auch ein großer Fortschritt. Die Leute denken über all diese Richtungen nach; und zur gleichen Zeit, in der Hoffnung, dass Kalifornien keine 100-jährige Dürre beginnt!,

Was ist ein Wasserdimer und warum ist es wichtig, unsere Atmosphäre zu verstehen?

Ein Wasserdimer ist ein Cluster von zwei Wassermolekülen, bei dem ein Wassermolekül eine Wasserstoffbindung an das andere spendet. Es ist im theoretischen Sinne sehr wichtig, weil es der Prototyp einer Wasserstoffbindung ist. Im praktischen Sinne wurde viel über die mögliche Rolle dieses Wasserdimers in der Atmosphäre diskutiert., Es gibt einige wichtige Reaktionen in der Atmosphäre—zum Beispiel die Bildung von saurem Regen -, die viel schneller ablaufen würden, wenn tatsächlich Wasserdimere in der Atmosphäre vorhanden wären. Zum Beispiel würde die Reaktion von Schwefeltrioxid SO3 mit einem Wassermolekül zur Herstellung von Schwefelsäure und anschließend saurem Regen die Kollision von drei gasförmigen Molekülen erfordern. Wenn stattdessen ein SO3-Molekül mit einem Wasserdimer kollidieren könnte, würde dies die Reaktionen und die anschließende Bildung von saurem Regen erheblich beschleunigen.,

Und auch unter dem Gesichtspunkt der Absorption von Sonnenlicht absorbiert das Wasserdimer in einem anderen Teil des elektromagnetischen Spektrums als nur ein Wassermonomer, ein einzelnes Wassermolekül, und könnte möglicherweise eine wichtige Rolle bei der globalen Erwärmung spielen. Es gab also ein großes Interesse an der Feststellung: Gibt es nennenswerte Konzentrationen von Wasserdimeren in der Atmosphäre, und wenn ja, wo würden sie sich höchstwahrscheinlich befinden? Die Antwort scheint zu sein, dass sich Wasserdimere effektiv bilden können, wenn die relative Luftfeuchtigkeit hoch ist und dies in den Äquatorregionen geschieht., Es scheint also, dass sich mit zunehmender nasser Luft aus den Tropen um den Äquator Wasserdimere in der Atmosphäre sehr effektiv bilden können und ob sie dann in andere Regionen der Atmosphäre transportiert werden können, ist eine aktuelle Frage.

Ist es nur ein Zufall, dass Wasser essentiell für das Leben auf der Erde ist?

Nein, es ist etwas Intrinsisches an Wasser, dass das starke tetraedrische Wasserstoffbindungsnetz, das Wasser bildet, eine sehr flexible Umgebung für chemische Prozesse ist., Es hat die richtigen Eigenschaften, um viele Ionen aufzulösen; Es hat die richtigen Eigenschaften, um zu bewirken, dass sich hydrophobe Materialien auf besondere Weise zusammenklappen.und es wäre schwierig, eine Flüssigkeit zu entwerfen, die so vielseitig ist, dass sie so viele verschiedene Konfigurationen in der Flüssigkeit annehmen kann und so weiter. Es ist wirklich etwas ganz besonderes.

Was hat uns Wasser über die Wasserstoffbindung gelehrt?

Die Art der Wasserstoffbindung selbst wird seit Jahrzehnten heftig diskutiert., Es wurde ursprünglich angenommen, dass die Wasserstoffbindung eine Manifestation dessen ist, was wir das Dipolmoment von Wassermolekülen nennen—dass es ein positives Ende und ein negatives Ende für jedes Wassermolekül gibt und die Wasserstoffbindung auftritt, wenn diese beiden Dipole auf attraktive Weise interagieren. Aber als sich die Raffinesse von Experiment und Theorie weiterentwickelte, führte dies zu einer komplexeren Beschreibung, die auf der Quantentheorie basierte, wo wir jetzt wissen, dass die Hauptquelle der Anziehung zwischen zwei Wassermolekülen, die ihre Wasserstoffbindung ausmachen, tatsächlich diese Dipol-Dipol-Wechselwirkung ist, wie es heißt, aber es gibt andere., Es gibt auch etwas, das Induktion genannt wird, wo dieser Dipol eines Wassermoleküls die Elektronenwolke des anderen verzerrt und das ihm eine gewisse Anziehungskraft verleiht. Es gibt auch etwas, das Dispersion genannt wird, einen streng quantenmechanischen Effekt, bei dem die Elektronenwolken der beiden Moleküle auf attraktive Weise interagieren. Und dann ist die vierte Komponente die Abstoßung—wenn Sie zwei Objekte, zwei Moleküle oder Atome nahe genug zusammenbringen, überlappen sich ihre Elektronenwolken und es wird sehr abstoßend, und das begrenzt, wie nahe Sie zwei Wassermoleküle zusammenbringen können., Jetzt verstehen wir also, dass die Wasserstoffbindung wirklich eine Summe dieser vier verschiedenen Wechselwirkungen ist, die wir Elektrostatik, Induktion, Dispersion und Abstoßung nennen.

Warum haben Sie einen neuen Laser erfunden, um Wasser zu untersuchen?

Zwei Wassermoleküle vibrieren relativ zueinander durch die Dehnungsbewegung oder die Biegungsbewegung dieser Wasserstoffbindung und diese Frequenzen treten im fernen Infrarotbereich des Spektrums auf—oder im Terahertz-Bereich, wie es heißt. Es ist die gleiche region des Spektrums., Die direkteste Sonde einer Wasserstoffbindung besteht also darin, die Dehnungs-und Biegeschwingungen dieser Wasserstoffbindung selbst zu betrachten, und dies geschieht im fernen Infrarot-oder Terahertz-Bereich des Spektrums. Deshalb haben wir eine Technologie entwickelt, die auf Ferninfrarotlasern basiert, um diese Bewegungen in Wassermolekülen betrachten und messen zu können, und das hat zu unseren vielen Studien von Wasserclustern geführt.

Was ist das “ universelle Wasserkraftfeld?,“

Dies ist, was ich Ihnen sagte, ist das ultimative Ziel unserer Forschung bei der Untersuchung von Wasserclustern, sowohl theoretisch aus unseren Experimenten als auch mit Quantenchemie; das perfekte Modell für Wasser zu produzieren. Wir möchten alle verfügbaren Informationen aus Untersuchungen von Wasserclustern mit unserer Terahertz—Laserspektroskopie, aus quantenchemischen Berechnungen und aus Messungen mit kondensierter Phase kombinieren-wir möchten all diese Informationen zusammenstellen und ein Computermodell von Wasser erstellen, das jede Frage beantwortet, die Sie stellen., Jede prinzipiell beantwortbare Frage könnte dann durch eine Computerberechnung beantwortet werden, wenn Sie das perfekte Wassermodell hätten. Und dieses perfekte Wassermodell nennen wir das universelle Wassermodell der ersten Prinzipien.

Welche Vorhersagen könnten Sie mit dem universellen Wassermodell treffen?

Wenn wir das perfekte Wassermodell hätten und viel Computerzeit hätten, könnten wir Simulationen durchführen, die diese Idee testen würden: „Gibt es zwei Arten von flüssigem Wasser, die durch einen Phasenübergang erster Ordnung verbunden sind?“So etwas könnte getan werden., Wir könnten Computerberechnungen der Wasseroberfläche durchführen und genau bestimmen, wie die Oberfläche aussieht und wie sich diese Oberfläche ändert, wenn wir beispielsweise die Wasseroberfläche mit der hydrophoben Domäne eines Proteins in Kontakt bringen. Jede Frage, die Sie überhaupt zu Wasser haben würden, die im Prinzip beantwortet werden kann, könnte durch eine Computerberechnung mit dem perfekten Wassermodell beantwortet werden.

Der Grund, warum wir das jetzt nicht tun können, ist, dass es, wie gesagt, 100 oder mehr Modelle gibt-Computermodelle für Wasser-und sie alle einige Dinge gut machen., Keiner von ihnen tun alles gut und insbesondere diese Modelle wurden für Raumtemperatur Wasser oder in einem engen Temperaturbereich entwickelt, so dass, wenn Sie diese Computermodelle für Wasser bei Raumtemperatur entwickelt nehmen und Sie wenden sie in der Supercool-Region auf die Studie von, „gibt es zwei Arten von Flüssigkeiten in der Supercool-Region,“ Das erste, was mir in den Sinn kommt, ist dieses Wassermodell nicht in der Lage zuverlässige Ergebnisse in diesem sehr niedrigen Temperaturbereich zu geben. Es wurde nicht in diesem Sinne produziert., Wenn wir also ein universelles First-Class-Modell hätten, würde es bei allen Temperaturen, allen Drücken usw. funktionieren.

Was ist es mit Wasser, das es reif für pseudowissenschaftliche Spekulationen macht?

Nun, da wir auf einem Wasserplaneten leben und Wasser sehr viel Teil des täglichen Lebens eines jeden Menschen ist, wurde schon früh erkannt, dass Wasser essentiell ist und diese ungewöhnlichen Eigenschaften hat. Wenn Sie also zu den Griechen zurückkehren, bestand die griechische Formulierung der Chemie darin, dass es vier Elemente gab: Erde, Luft, Feuer und Wasser, oder? Und tatsächlich gab es mehrere konkurrierende Philosophien., Es ist erst vor kurzem in der Wissenschaft, wo wir tatsächlich machen sorgfältige Messungen der Dinge, die wir behaupten, richtig zu sein. Die moderne Wissenschaft arbeitet auf der Grundlage von, Sie machen eine Vorhersage aus Ihrer Theorie oder Ihren Gesetzen der Chemie und Physik und Sie testen sie gegen Experiment. Das war nicht der Fall und so haben sich alle diese Pseudowissenschaften auf der Grundlage dieser frühen Vorstellung entwickelt, dass Wasser ein so wesentliches Element ist. So entwickelte sich die Homöopathie aus dieser Art des Denkens.

Selbst im modernen Kontext ist eine der interessanten Debatten, gibt es etwas Einzigartiges an sogenanntem strukturiertem Wasser?, Es gibt Unternehmen, die abgefülltes, strukturiertes Wasser verkaufen und behaupten, dass das strukturierte Wasser irgendwie effektiver in Ihre Zellwände eindringt und alle Arten von gesundheitlichen Vorteilen und all dies hat. Es gibt überhaupt keine wissenschaftliche Grundlage dafür. Sie können kein strukturiertes Wasser herstellen. Macht keinen Sinn, weil die Wasserstoffbindung im Wasser für ein paar Pikosekunden lebt-10-12 Sekunden – und diese Wasserstoffbindungsstrukturen des Wassers sehr schnell neu anordnen, so dass Sie nicht über Wassercluster als isolierte Einheiten in Wasser trotz einer Menge dieser Ansprüche vorhanden., Trotzdem können Sie in den Laden gehen und Wasser in Flaschen finden, das diese magischen strukturellen Eigenschaften haben soll und so weiter.

Wer inspiriert Sie?

Nun, mein persönlicher Held in der Wissenschaft war Charles Townes. Charles Townes starb vor kurzem und war ein sehr berühmter Physiker hier bei U. C. Berkeley. Charles Townes war ein Mitbegründer des Lasers, der 1950 den Nobelpreis erhielt … ich vergaß die Daten, aber er erhielt den Nobelpreis für die Erfindung des Lasers., Er entdeckte die ersten Moleküle im Weltraum und zuletzt, in Zusammenarbeit mit seinem Post-doc Reinhard Genzel etablierte die erste Charakterisierung eines Schwarzen Lochs—eine detaillierte Charakterisierung des Schwarzen Lochs, das im Zentrum unserer Galaxie existiert—er ist nur ein fantastischer Wissenschaftler. Und eines der aufregendsten Dinge für mich, nach Berkeley zu kommen, was ich 1979 tat, war, mit Charles Townes interagieren zu können, der seit meinem Schulabschluss ein Held von mir war., Eines der ersten Dinge, die mir passiert sind, als ich der Forschungsgruppe von (Robert) Claude Woods an der University of Wisconsin in Graduate School beigetreten bin, ist, dass er mir das Buch von Charles Townes mit dem Titel Microwave Spectroscopy übergeben hat und er sagt: „Lies das, das ist die Bibel.“Und so war Charles Townes immer ein großer Held von mir und ich denke, ich habe eine gute Wahl in Heroes.

Was wärst du, wenn du kein Wissenschaftler wärst?

Wenn ich kein Wissenschaftler wäre?, Nun, die Geschichte ist, ich bin im Norden von Wisconsin in einer Stadt mit 100 Menschen aufgewachsen. und wenn du in Wisconsin aufwächst, bist du notwendigerweise ein großer Fan der Green Bay Packers Fußballmannschaft. Also in meinen frühen Tagen, Ich strebte danach, ein Green Bay Packer Fußballspieler zu werden, und ich war zwischen Nummer zerrissen 66, Ray Nitschke, Wer ist der mittlere Linebacker und gilt als der härteste Linebacker im Fußball; oder Nummer 31, Jim Taylor, berühmter Fullback für die Green Bay Packers. Ich wollte ein Green Bay Packer sein, aber die traurige Nachricht ist, Gott hat dabei nicht sehr gut zusammengearbeitet., Als ich in meiner Highschool-Zeit war, wollte ich Rockstar werden und spielte mein ganzes Leben in Rockbands. Also, wenn ich kein Wissenschaftler wäre, hmmm … Oh, die andere Sache, die passiert ist, als ich ein Student war, Ich, durch Glück der Auslosung, wurde ein Chemie-Major und wirklich mochte Einführungs, oder Neuling Chemie, aber dann kam organische Chemie und nach anderthalb Jahren der organischen Chemie, Ich wurde ein englischer Major. Aber ich arbeitete mich zurück in die Chemie. Also weißt du vielleicht … ich liebe es zu schreiben. Ich schreibe ein wenig Gedichte und ich schreibe Geschichten und Sachen nur zum Spaß. Ich könnte ein Schriftsteller sein., Oder vielleicht ein Rockstar. Aber ich kann nicht singen.

Brian Gallagher ist wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Nautilus.