В России нашли универсальный способ «расчета» поведения молекул
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Количественно рассчитать с высокой точностью внутримолекулярную потенциальную функцию на основе известных в литературе подходов возможно в основном для наиболее простых молекул. Для более сложных молекул ученым приходится использовать громоздкие численные расчеты. Это затрудняет получение высокоточной информации о молекуле. Однако эти данные важны для предсказания спектров и динамики молекулы, например, для моделирования химических процессов на квантовом уровне, понимания атмосферных процессов и оптимизации технических процессов при создании материалов.
Ученые ТПУ и Китая разработали новый метод для определения внутримолекулярной потенциальной функции молекул. Исследование поддержано Минобрнауки России (проект FSWW–2026–0046). Результаты работы ученых опубликованы в журнале Chemical Physics (Q2, IF: 2,8).
«Разработанная нами аналитическая методика позволяет с высокой точностью определять фундаментальные параметры различных молекул на основе их микроволновых и субмиллиметровых спектров. Более того, она работает в широком диапазоне — вплоть до четвертого-шестого порядка теории возмущений. Это позволяет учесть более тонкие и слабые эффекты влияния на молекулу, по сравнению с тем, что было возможно ранее. Использование нового инструмента значительно сократит объем вычислений в спектроскопии и повысит их точность», — отмечают соавторы исследования, профессора Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Олег Уленеков, Елена Бехтерева и Ольга Громова.
На основе математических алгоритмов политехники создали программы на языках программирования MAPLE и Python, которые более точно помогают определять фундаментальные параметры молекул без скрытых допущений по сравнению с традиционными подходами.
Ученые апробировали методику на молекуле сероводорода. Результаты полностью соответствуют современным высокоточным экспериментальным данным.
Планируется, что в будущем ученые расширят метод на более сложные молекулы, а также более «высокие» параметры потенциальной поверхности, а также адаптируют его для применения к колебательным структурам молекул типа асимметричного волчка.
В исследовании приняли участие ученые Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов (в том числе, талантливые начинающие ученые — магистранты Сергей Сидько и Георгий Копытов) Томского политеха и Хэйлунцзянского университета (Китай).
Telegram 
Дзен 
VK На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Ученые обнаружили в музейных запасниках и просканировали гигантские позвонки мегалодона, найденные на раскопках в Дании еще в 1978 году. Микротомография подтвердила рекордный размер хрящей, а анализ годовых колец показал, что акула родилась трехметровой и дожила до 65 лет. Рядом с позвонками обнаружили чешую гигантской акулы, которая, вероятно, стала последним обедом суперхищника.
Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
В рамках общей теории относительности и квантовой физики у исследователей не получается объяснить все данные наблюдений за космическими объектами. В этот раз ученые попытались описать Вселенную с точки зрения превращения энергии, и этот выбор позволил им составить стройное описание гравитации.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно