Il 08 Apr 2008, 13:46, Patrizio <patrizio.pan-2002_at_libero.it> ha scritto:
> On 4 Apr, 20:19, lje..._at_yahoo.it (Tetis) wrote:
>
> > P.s.: ho un'altra curiosit� su un altro "strano" fenomeno della dinamica
> > molecolare:
> > "le correlazioni quantistiche a lungo range" in particolare sistemi in
cui
> > si richiedono correzioni
>
> Quanto dici sopra si puo', o metterlo in altre parole,
> o fare qualche esempio pertinente, in modo che
> sia per me intelligibile? (se non si puo', non si puo').
Dal silenzio giudico di non essere stato intellegibile. Forse meglio
procedere per esempi single step.
Ammoniaca: l'azoto � delocalizzato, lo schema classico non � adatto
a livello delle singole molecole, ma nella trattazione delle correlazione
coulombiane a lungo range, il momento di dipolo pu� essere ancora
trattato semi-classicamente se non emergono fenomeni di correlazione
forzata. Qui abbiamo un primo esempio di risonanza quantistica a carattere
locale.
Benzene: gli elettroni sono delocalizzati lungo l'anello benzenico ma sono
essenzialmente nel loro stato fondamentale.
Laser: i livelli dei diversi atomi del sistema non possono essere trattati
indipendentemente gli uni dagli altri perch� la luce media una correlazione
a lungo range, in fase, ovvero li pone in risonanza cooperativa e
l'approssimazione
semiclassica � ammessa solo per il dipolo complessivo che risulta, ma la
teoria quantistica � necessaria a comprendere i fenomeni di decoerenza e
vari aspetti della luce coerente.
Trasferimento energetico in molecole biologiche: nell'esperimento a cui
accennavo:
http://www.nature.com/nature/journal/v446/n7137/full/nature05678.html
gli elettroni sono in uno stato eccitato e sono delocalizzati, immersi in
un bagno ottico. Il fenomeno in questione ha aspetti del comportamento
del laser ed aspetti del comportamento del benzene e dell'ammoniaca.
Il trasferimento di carica � modulato dalla luce ma avviene in modo
coerente: cio� si creano stati eccitonici liberi di interferire
costruttivamente
o distruttivamente, modificare la struttura delle molecole e con tempi di
rilassamento abbastanza lunghi rispetto ai tempi caratteristici di
oscillazione
del plasma elettronico. Di questo meccanismo c'era un sospetto indiretto
dovuto alla teoria di Davidov, nei semiconduttori e nel DNA, ma mancava
un evidenza sperimentale diretta del ruolo e della presenza di questi stati
elettronici collettivi. Il risultato pratico � che grazie al quantum-beating
la molecola
posta in movimento, per usare le parole di Galileo Galilei quando parla
della
corda vibrante: continua il suo moto ma non spande nell'aere circostante il
suo moto, semmai modifica gradualmente la propria struttura esplorando
un ampio ventaglio di configurazioni, fino a quando la struttura non assume
una conformazione tale da produrre la reazione di ossido-riduzione
desiderata,
ma ben lontano dalla regione vibrante, ovvero nel centro di reazione della
complessa "proteina" (si tratta di un complesso batterico in questo caso).
E' dunque un esempio limitrofo a diversi ambiti: la chimica dei complessi
risonanti, l'ottica quantistica, l'elettronica quantistica dei sistemi
fortemente
correlati, la meccanica classica dei complessi risonanti (c'� infatti
evidenza
di una interdipendenza forte fra i modi vibrazionali dei nuclei e la
struttura
elettronica, quindi il sistema � lontano dall'approssimazione di Born
Oppenheimer,
ma pu� essere schematizzato come un complesso semiclassico, rendendo
rigorosa la trattazione con il formalismo della matrice densit�. In pratica
gli elettroni
formano un mezzo continuo in cui sono immersi ioni veloci tanto quanto i
modi
elettronici collettivi: questa sincronizzazione d� maggiore flessibilit� al
sistema
elettro-ottico della fotosintesi ma impesta la trattazione teorica che
richiede schemi
innovativi al confine fra la meccanica quantistica e la meccanica classica
dei mezzi
continui) Il trasferimento di carica al fine di molte evoluzioni - ogni
volta differenti -
avviene in modo pressoch� deterministico, come se il sistema fosse
progettato
per trovare la strada indipendentemente dalla configurazione in cui si
trovava al
momento in cui la luce arriva. Esiste un "effetto matematico" studiato da
Arnold
nella teoria delle membrane e da Von Neumann nella meccanica quantistica e
che quindi riguarda effettivamente sia la parte classica che la parte
quantistica
del sistema per cui un sistema pu� sentirsi in obbligo di evolvere
forzatamente
verso un dato esito senza disperdere prima la propria energia: si tratta del
vantaggio
entropico fornito dall'instaurarsi di risonanze stabili che prendono la
forma di quasi-particelle,
unitamente al fatto che queste risonanze vengono a dare energie che si
strutturano
"ad imbuto" intorno ai parametri configurazionali dove la stabilit� viene
meno per
l'intersezione con "quasi-livelli" ad energia pi� bassa. La struttura ad
imbuto intorno
a quello che oggi si chiama punto diabolico fu scoperta appunto da Von
Neumann
e poi studiata anche da Arnold nel caso classico: dipende dalle simmetrie
e della geometria degli spazi a dimensione elevata rispetto al gruppo delle
rotazioni.
quantistiche significative a lungo range rispetto ai metodi tradizionali
> > della
> > resonance theory basati sulle interazioni di multipolo classiche.
Intendo
>
> Questa resonance theory (e' la stessa 'risonanza di
> cui parlavi sopra?) corrisponde al succedaneo che
> usiamo in chimica per mostrare (quando e' il caso)
> la delocalizzazione degli elettroni e per, ad es., far
> intuire che tutti i C e H del benzene (C_6H_6) o che
> tutti gli O dello ione carbonato (CO_3^(2-))
> sono uguali tra loro, rispettivamente, oppure e' tuttaltro?
In quella precisa frase mi stavo riferendo alla risonanza come nozione
classica di accordo fra la frequenza propria e la frequenza forzante,
dovuta alla circostanza che il campo elettrico di dipolo a lungo range
� prodotto da molecole identiche che oscillano alla loro frequenza di
propria di oscillazione, a fronte del caso in cui la distinzione fra lo
stato di molecole distinte o di parti diverse della stessa molecola
non ha un gran significato.
> > sistemi
> > differenti dal catalogo relativo ad "effetto casimir", "Kohn anomalies",
> > "charge transfer".
> > "cold gases" qualcosa che riguardi semplici sistemi molecolari. Per
questo
>
> Per caso c'entra nulla il bullvanene e simili
> http://en.wikipedia.org/wiki/Bullvalene
> il termine 'fluxional' (non certo una buona scelta)
> vuole indicare che i legami si rompono e si riformano
> in maniera da dare una o piu' strutture diverse che poi,
> con lo stesso meccanismo puo' tornare a quella di
> partenza (ma senza che questa sia preferita),
> oppure i cosiddetti carbocationi non classici
> tipo il norbornile ed altri
> http://en.wikipedia.org/wiki/Non-classical_ion
> (qui considera in particolare le fig. 3.1, 3.2., 3.3
> e 3b)?
E' possibile, come dicevo che siano sistemi critici rispetto alla
esistenza di dinamiche di risonanza quantistica sia al livello
delle strutture di equilbrio sia a livello delle strutture eccitate.
In quest'ultimo caso in particolare, se cio� hanno luogo dinamiche
elettroniche cooperative con le dinamiche del moto dei nuclei
si tratterebbe di sistemi ideali ai metodi sperimentali della
laser chemistry e della spettroscopia elettronica olografica,
ed allo sviluppo della chimica quantistica (intesa come possibilit�
di controllare quantisticamente lo svolgimento delle reazioni chimiche).
> > tema allargo
> > l'invito alla partecipazione ai chimici e chimico-fisici o
> > chimico-matematici :-)
> > che partecipano a questo gruppo: Dario, Patrizio, Mario.
>
> Ti ringrazio della fiducia, che pero' credo di
> non meritare in questi argomenti.
>
> > Grazie infinite.
>
> Dovro' ringraziare io che ho approfittato
> a man bassa, ma sai la curiosita' :-)
>
> Ciao
> Patrizio
>
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Inviato via
http://arianna.libero.it/usenet/
Received on Sun Apr 20 2008 - 19:41:25 CEST