在量子條件（jiàn）下觀察到化學反應的進（jìn）行（háng），這（zhè）是科學家們在半個世（shì）紀前就開始（shǐ）尋求得到的“真相”。而據物理學（xué）家組織網10月12日（北京時間）報道，以色列魏茨曼科學研（yán）究所（suǒ）的團隊現在已用實驗證實了這一點，相（xiàng）關（guān）研究結（jié）果已刊登在本周出版的美國《科學》雜誌上。

      我們知道，當分子破裂成原子，原子重新（xīn）排（pái）列組（zǔ）合生成（chéng）新物質的（de）過程，被（bèi）稱（chēng）為化學反應。這其實是舊化（huà）學鍵斷裂和新化學鍵（jiàn）形成的過程，因而是否生成了新物質成為判斷一個反（fǎn）應是否為化學反應（yīng）的依（yī）據（jù）。而量子效應，需要在超低溫等極端條件下，由大量粒子組成的宏觀係統（tǒng）整體呈現出一種量子現象（xiàng）??據量子理論的“波粒二象性”學說，此時（shí）量子效應（yīng）使微觀（guān）的實物粒子也可以像光波（bō）水波（bō）那樣，具有幹涉、衍射等波動特征。

      量子理論預測化（huà）學反應與量子效應二者的關係（xì）為：量子效應的機製（zhì）可以（yǐ）讓化學（xué）反應偏離傳統方向，獲得新（xīn）的（de）反應結果??譬如在接（jiē）近絕對零度的環境中，量子效應開始“介入”後，化學反應進行的速率（lǜ）應當比在傳統化學中要高得多。

      但這個看似簡（jiǎn）單（dān）的描述卻耗費了科學界半個世紀之久的探索。起初啟動（dòng）這一實驗的科學（xué）家在試驗中利用兩束低溫超（chāo）聲束對撞，以前所未（wèi）有的分（fèn）辨率觀察到（dào）了化學反應的進行。但那（nà）次碰撞的相對速度實在太（tài）高??導致了（le）超過100開爾文（wén）的溫度，結（jié）果“抹（mò）煞”掉許多量子效（xiào）應。其後多年來科學家試圖巧施妙術控製住溫度，但量子效應與化學反應仍像魚與熊掌，不可兼得。

      現在，埃德?奈爾維修斯博士（shì）和他的小組出現了重大創新，他們總結前人之法，采用“合並”而非“對（duì）撞”兩束超聲束（shù）??在直線上產生第一束，再使用磁性裝（zhuāng）置（zhì）使第二束（shù）彎（wān）曲直到它平行於前者，這樣超聲束再（zài）快，粒子們相對速（sù）度也為零，終於實（shí）現了隻（zhī）比絕對零度高0.01k的溫度環境下，首次用實驗方法在量子（zǐ）條件下觀察到化學反應進行：兩束超聲束其一含有氦原子激發態，另一含有氬原子或氫分子，而在隨後的化學反應中，氬或氫分（fèn）子被離子化（huà）??釋放出電子。而在經典效（xiào）應（yīng）中（zhōng）本該隨溫度下降逐漸放緩（huǎn）的反（fǎn）應速度，卻在超聲（shēng）束合並後突然達到了高峰和低穀，量子隧穿效應的跡象出現。

      據奈爾維修斯（sī）介紹，這是實驗第一次證明，在超低溫條件下化學反應的（de）速率可以發生（shēng）戲劇性變化；其也為（wéi）反應動力學學科提供出一個超靈敏的探測（cè）器（qì）。可以預（yù）見到的是，該實驗將解決許多難題（tí），尤（yóu）其是關乎那些在冰冷的星際空間中所發生的化學反應。

    總編輯圈點

     該結果給人們一個機會，得以深入洞察粒（lì）子作為波的形式存在的奇異量子世界；更重（chóng）要（yào）的（de）是（shì），它可能解釋在茫（máng）茫星際空間中，那些（xiē）無比寒冷地（dì）區曾經或正在發生著怎樣的化（huà）學（xué）反應。這是令（lìng）人鼓舞的（de）重大發現，然而也（yě）應該清醒認識到，長達半（bàn）個世紀的探索和堅持獲得的隻是一個在實驗（yàn）室狀（zhuàng）態下的觀測方法，這意味著（zhe）我們還遠沒有理解哪怕最簡（jiǎn）單（dān）的（de）電離（lí）反（fǎn）應，下一步（bù）需徹底重新思考和建設一個（gè）更佳的理論模型。長路漫漫，希望不息，仍需探索不止。