[揽瓜阁精读] 296. 阿伦尼乌斯方程

Treeeeeevor.zz

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Asahii

296

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主题：化学反应
结构：A观点→alternative 观点→活化能→解释原理：传统反应过程→新观点：tunneling→作者的hypothesis→后续发展
主要内容
P1 化学反应条件
A认为绝对零度化学反应停止。现代实验发现通过tunneling方式，绝对零度也可以发生化学反应。
P2  介绍其中原理，介绍research
引入活化能概念。化学反应需要从原有物质能量bottom吸收能量到一个well再释放能量到合成物质的well。tunnel则不要求达到第一个well，直接吸收合成物质所需要的能量。最近科学家发现了tunnel所需温度。这个现象印证了我（作者）的假说。前世纪的生物是由小分子在低温条件下通过tunnel一步步合成有机分子的。后续H,W也发表相关研究。这虽然被人dispute，但是给研究提供了一个角度。

XX829412

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Shell_liang

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wong4407

耗費時間：4'30
P1 介紹Arth方程式與他的限制，並介紹反駁的觀點tunnel ->
- Arth (古典物理）認為接近絕對零度分子(k度或者-273度c)的活動力就越小，到達時就會停止活動
- 反駁：實驗出來，Arth限制是高溫度符合Arth的論點，因為越接近絕對零度「tunnel」就出現 (與古典主義相反，就算沒有足供動力分子還是可以通過彼此的抗力）

P2 介紹古典與tunnel的異同與作者觀點對於零度以下生命 ->
- 介紹分子交換 -> 一個分子的bottom換到另外一個分子的bottom
- 古典：要越過彼此之間的屏障，要有acitivation energy 且這個屏障是固定的
- tunnel: 不用越過這個屏障，另外提出一個t溫度（t溫度的活躍大於k溫度）
- 建立在tunnel理論上作者提出 (cold prehistory of life)：在宇宙射線之下，就算溫度在k度左右，單分子可以變成複雜分子 -> H&W 建立在作者之上提出更近一步假設
- 作者想法：星雲可能是生物必須有得分子形成之處

單字：repulsive 令人反感的

XX829412

        • Arrhenuis equation
                ○ A law of classical chemistry
                ○  temperature↓→Reaction↓
        • However： 0°→quantum-mechanical effect
                ○ Tunnel: with low energy
                        § Rate of chemical reaction: activation energy
                                □ Molecule: transition
                                        ® Classical chemistry:  energy> barrier
                                        ® Tunneling: <barrier
                        § Concept of  tunneling temperature
                                □ Tunneling > Arrhenius trasition
                        § My hypothesis: prehistory of life
                                □  outer space: organic molecules
                                        ® e.g. intersteller formaldehyde
                        § Hoyle & Wick
                                        ® Formaldehyde→ stable polysaccarides
                                        ® Prebiological evolution

Shell_liang

296.
P1
一个世纪前，一个瑞典科学家A发现传统的和温度有关的化学定律：化学反应在接近绝对0度的时候就会停止。【此前的研究】
【转】但，最近的实验表明虽然这个方程在描述相对较高温度的化学反应时是准确的，在接近0度时会发生量子力学反应（tunneling），这个影响对传统领域被禁止的化学反应很重要。特别的是，这些分子能穿破分子缺少能量的阻碍进行反应，其实是克服了很大的障碍。【新研究发现】
P2
任何化学反应，不管它发生的温度如何，通常都会取决于一个非常重要的特征--activation energy（活化能）。任何分子都被认为能待在potential well（势能井）的底部。化学反应是通过不同分子在势能井之间传递进行的。在传统化学中，这种分子的传递只有克服不同势能井之间潜在的障碍才能进行，这个反应的高度就叫做activation energy（活化能）。在这个隧道中，反应的分子不需要自己克服障碍。【解释传统化学反应的过程】
最近的研究发现了隧道温度的概念：在隧道温度以下，分子交换会很活跃，传统的化学机制让位于量子反应。【新发现的化学反应的过程】
这种低温下的tunneling现象表明了我对史前生命的一种假设：在深海中会形成复杂的有机生物，而那个地方其实温度非常低。宇宙射线（高能粒子）可能诱发星际尘埃中简单分子的化学反应，比如formaldehyde（甲醛）。之后复杂的有机分子通过tunneling形成。在我提出自己假设后，H和W认为星际甲醛之间的分子确实是进化成了polysaccharides，比如纤维素和淀粉。他们的结论，虽然广受争议，但是我也认为，星云是史前生物进化为生命必备的化学发生地。【新发现对于生命来源的新猜想】

quantum-mechanical effect 量子力学反应
tunneling 隧道
repulsive 排斥的、令人厌恶
activation energy 活化能
reside <正式>存在于
well （物理）势阱，电位阱
proton 质子
formaldehyde 甲醛
polysaccharides 多糖
cellulose 纤维素
starch 淀粉
galactic 银河的

数据中台

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DonkeyG

Day 296

P1 一个世纪前，A推出经典化学理论，就是说化学反应在约接近绝对零度越不会反应，0的时候就停止。然而最近有证据表明在零度的时候会有隧道反应？这是经典化学禁止的。整个分子即使没有足够能量也可以穿过排斥力屏障并发生反应。

P2 化学反应速率排除温度外i一般都是取决于能量。可以想象分子在一个能量势阱的底部，化学反应就是根据分子在不同势阱底部移动。在传统化学中，这种反应是通过穿过势阱的障碍实现的，而势阱的高度不变，这也是发生反应所要的能量。隧道反应呢，分子是直接从底部到底部，不需要升高越过障碍。最近科学家研究出隧道反应的温度的概念：隧道反应远大于A反应的温度，传统上是量子的概念。这种低温发生的现象表明史前生命的历史，在冰冷的外宇宙形成复杂有机分子。宇宙射线可能合成简单的分子，然后通过隧道反应形成复杂的有机分子。H和W说确实简单的分子进化成了稳定的P。虽然他们的结论有争议，但对于作者这样的人（作者推崇银河云是对于生物前进化的重要的部分）来说非常激动人心了。