Trochę poopowiadam o symetrii, która zawsze była dla mnie fascynującym zagadnieniem.
Z symetrią jaką znamy na codzień nierozerwalnie związane jest pojęcie chiralności. Jest to określenie obiektu, który odbity w lustrze nie daje się nałożyć na swój pierwowzór. Żeby nie przynudzać: chiralne mamy np. dłonie, stopy, chiralne są wszystkie asymetryczne przedmioty. Na poziomie molekularnym występuje chiralność cząsteczek, dzieląca je na enancjomery, różniące się orientacją molekuł w przestrzeni (umownie prawo- i lewoskrętne - nie będę tu wchodzić w reguły Cahna-Ingolda-Preloga). O, na przykład (+) i (-) glukoza:
Można by w tej chwili całkiem solidnie zbudować koncepcję wszechświata po drugiej stronie lustra, skoro znamy 'lustrzane odbicia' cząsteczek. Gdyby tak wszystko odbić, teoretycznie powstałby świat identyczny do naszego? Czy tak jest w rzeczywistości?
Otóż nie. Koncepcja została obalona w roku 1957, kiedy odkryto zjawisko łamania symetrii przez cząstki!
Tytułem wstępu powiem tak: codziennie widzimy swoje odbicie w lustrze, i spodziewamy się, że to drugie 'ja', które jest za nim, odpowie lewą ręką na gest przywitania naszą prawą, i jest to dla nas tak naturalne, że nawet się nad tym nie zastanawiamy. Gdyby jednak pewnego dnia odbicie odpowiedziało ręką prawą, sądzę, że niejeden by się przestraszył :-P A tak właśnie stało się wśród cząstek. W rozpadzie beta jąder kobaltu, z czego powstawał nikiel, elektron i antyneutrino, zaobserwowano, że jądra kobaltu wirują w jedną stronę. Zgodnie z zasadą symetrii, elektrony mogłyby być unoszone w 'dół' lub 'w górę' z takim samym prawdopodobieństwem - preferują jednak ucieczkę 'w dół', czym łamią symetrię zwierciadlaną!. Jest to spowodowane nieskręcalnością neutrina - neutrino ZAWSZE posiada spin -1/2h (wiruje w lewo), natomiast antyneutrino +1/2h (wiruje w prawo). Tych samych cząstek o przeciwnych spinach po prostu nie ma we Wszechświecie. Gdyby obserwować rozpad beta neutronu w lustrze, teoretycznie widzianoby antyneutrino wirujące w lewo, ale proces ten nie zachodzi!
Nie ma miejsca tedy atomowy świat lustrzany. Nasz świat jest prawoskrętny - wszystkie orbity elektronów wykazują taką cechę. Zatem atomy są chiralne, co pociąga za sobą chiralność na wyższych stopniach uorganizowania materii.
Jesteśmy zbudowani z L-aminokwasów i D-cukrów, gdyż ich chiralne odpowiedniki są mniej trwałe. Różnica może i jest niewielka, ale doprowadziła do prawie całkowitego wyeliminowania konkurentów.
Dla oddechu parę miłych przykładów:
Odbicie lustrzane cokolwiek dla nas miłego mentolu(-) ma zapach stęchlizny
enancjomery limonenu również różnią się zapachami - jeden cytryny, drugi pomarańczy...
[SIZE="1"]pisząc wywód korzystałam z czasopisma 'Wiadomości chemiczne', nr 615-616, str. 700, z nieocenionej książki McMurry'ego oraz z przepięknych wykładów prof. J. Jamrozika [/SIZE]
Z symetrią jaką znamy na codzień nierozerwalnie związane jest pojęcie chiralności. Jest to określenie obiektu, który odbity w lustrze nie daje się nałożyć na swój pierwowzór. Żeby nie przynudzać: chiralne mamy np. dłonie, stopy, chiralne są wszystkie asymetryczne przedmioty. Na poziomie molekularnym występuje chiralność cząsteczek, dzieląca je na enancjomery, różniące się orientacją molekuł w przestrzeni (umownie prawo- i lewoskrętne - nie będę tu wchodzić w reguły Cahna-Ingolda-Preloga). O, na przykład (+) i (-) glukoza:
Można by w tej chwili całkiem solidnie zbudować koncepcję wszechświata po drugiej stronie lustra, skoro znamy 'lustrzane odbicia' cząsteczek. Gdyby tak wszystko odbić, teoretycznie powstałby świat identyczny do naszego? Czy tak jest w rzeczywistości?
Otóż nie. Koncepcja została obalona w roku 1957, kiedy odkryto zjawisko łamania symetrii przez cząstki!
Tytułem wstępu powiem tak: codziennie widzimy swoje odbicie w lustrze, i spodziewamy się, że to drugie 'ja', które jest za nim, odpowie lewą ręką na gest przywitania naszą prawą, i jest to dla nas tak naturalne, że nawet się nad tym nie zastanawiamy. Gdyby jednak pewnego dnia odbicie odpowiedziało ręką prawą, sądzę, że niejeden by się przestraszył :-P A tak właśnie stało się wśród cząstek. W rozpadzie beta jąder kobaltu, z czego powstawał nikiel, elektron i antyneutrino, zaobserwowano, że jądra kobaltu wirują w jedną stronę. Zgodnie z zasadą symetrii, elektrony mogłyby być unoszone w 'dół' lub 'w górę' z takim samym prawdopodobieństwem - preferują jednak ucieczkę 'w dół', czym łamią symetrię zwierciadlaną!. Jest to spowodowane nieskręcalnością neutrina - neutrino ZAWSZE posiada spin -1/2h (wiruje w lewo), natomiast antyneutrino +1/2h (wiruje w prawo). Tych samych cząstek o przeciwnych spinach po prostu nie ma we Wszechświecie. Gdyby obserwować rozpad beta neutronu w lustrze, teoretycznie widzianoby antyneutrino wirujące w lewo, ale proces ten nie zachodzi!
Nie ma miejsca tedy atomowy świat lustrzany. Nasz świat jest prawoskrętny - wszystkie orbity elektronów wykazują taką cechę. Zatem atomy są chiralne, co pociąga za sobą chiralność na wyższych stopniach uorganizowania materii.
Jesteśmy zbudowani z L-aminokwasów i D-cukrów, gdyż ich chiralne odpowiedniki są mniej trwałe. Różnica może i jest niewielka, ale doprowadziła do prawie całkowitego wyeliminowania konkurentów.
Dla oddechu parę miłych przykładów:
Odbicie lustrzane cokolwiek dla nas miłego mentolu(-) ma zapach stęchlizny
enancjomery limonenu również różnią się zapachami - jeden cytryny, drugi pomarańczy...
[SIZE="1"]pisząc wywód korzystałam z czasopisma 'Wiadomości chemiczne', nr 615-616, str. 700, z nieocenionej książki McMurry'ego oraz z przepięknych wykładów prof. J. Jamrozika [/SIZE]
[SIZE="1"]There's a feeling I get when I look to the west
And my spirit is crying for leaving
In my thoughts I have seen rings of smoke through the trees
And the voices of those who stand looking
and it makes me wonder
really makes me wonder[/SIZE]
And my spirit is crying for leaving
In my thoughts I have seen rings of smoke through the trees
And the voices of those who stand looking
and it makes me wonder
really makes me wonder[/SIZE]