.

Το βαρύ νερό είναι ουσιαστικά νερό, αλλά με τα άτομα υδρογόνου του να έχουν αντικατασταθεί από δευτέριο, ένα βαρύτερο ισότοπο του υδρογόνου, που εκτός από ένα πρωτόνιο, έχει και ένα ηλεκτρόνιο στον πυρήνα του. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μόριο που είναι γνωστό ως D₂O. Ενώ το δευτέριο έχει σχεδόν διπλάσια μάζα από το κανονικό υδρογόνο, το βαρύ νερό είναι μόνο 10% πυκνότερο από το κανονικό νερό. Η διαφορά αυτή οφείλεται στη σχετικά μικρή συνεισφορά του δευτερίου στη συνολική μάζα του μορίου του νερού.

.

Μια ενδιαφέρουσα πτυχή του βαρέως νερού είναι η επίδρασή του στα βιολογικά συστήματα. Οι οργανισμοί δεν μπορούν να επιβιώσουν σε ένα περιβάλλον που αποτελείται εξ ολοκλήρου από βαρύ νερό. Η τροποποιημένη μάζα του δευτερίου διαταράσσει τις κυτταρικές διεργασίες, εμποδίζοντας τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Για τον άνθρωπο, το βαρύ νερό δεν θεωρείται άμεσα επικίνδυνο. Η δηλητηρίαση θα απαιτούσε να καταπιεί κάποιος μεγάλες ποσότητες βαρέως νερού χωρίς σημαντική πρόσληψη κανονικού νερού για πολλές ημέρες, ώστε να προκληθούν αξιοσημείωτες τοξικές επιδράσεις.

.

Για χρόνια υπήρχε η φήμη ότι το βαρύ νερό ήταν ελαφρώς…γλυκό! Πρόσφατη επιστημονική μελέτη φαίνεται να το αποδεικνύει, καθώς οι συμμετέχοντες το αναγνώρισαν σε σχέση με το κανονικό, σε ποσοστό περίπου 80%.

.

Το βαρύ νερό διαδραμάτισε κρίσιμο ρόλο κατά τη διάρκεια του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου. Ήταν βασικό συστατικό των πυρηνικών αντιδραστήρων και η παραγωγή του έγινε επίκεντρο κατασκοπείας και σαμποτάζ. Το 1965 στο Hollywood γυρίστηκε ακόμη και μια ταινία γι’ αυτό, με τίτλο “Οι ήρωες του Τέλεμαρκ”.

.

Το δευτέριο, το βαρύ ισότοπο στο βαρύ νερό, σχηματίστηκε κυρίως λίγα λεπτά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Η παρουσία του μας παρέχει ένα κοσμικό αποτύπωμα, βοηθώντας τους επιστήμονες να κατανοήσουν τις συνθήκες στο πρώιμο σύμπαν καθώς το δευτέριο δεν σχηματίζεται εύκολα στα αστέρια με πυρηνική σύντηξη.

.

Fun fact: Σε αντίθεση με τα παγάκια που γνωρίζουμε, ο πάγος από βαρύ νερό συμπεριφέρεται διαφορετικά: …βυθίζεται! Αυτό το αντιφατικό φαινόμενο συμβαίνει επειδή το βαρύ νερό είναι πυκνότερο από το κανονικό νερό και ο πάγος του, κληρονομεί αυτό το μοναδικό χαρακτηριστικό.

.

Στην Κβαντομηχανική, η εξίσωση του Schrödinger (Σρέντιγκερ) κατέχει κεντρική θέση, περιγράφοντας πώς μεταβάλλεται η κβαντική κατάσταση ενός συστήματος με την πάροδο του χρόνου. Αυτή η εξίσωση είναι παγκοσμίως αποδεκτή και χρησιμεύει ως κοινή βάση για όλες τις ερμηνείες. Παρέχει τις πιθανότητες για διάφορα αποτελέσματα, αλλά δεν προσφέρει μια διαισθητική κατανόηση των κβαντικών φαινομένων. Εδώ, παρεμβαίνουν οι διάφορες ερμηνείες για να καλύψουν το κενό. Αν και υπάρχουν (μέχρι σήμερα) 13 πιθανές ερμηνείες, ας εξετάσουμε τις 2 επικρατέστερες.

.

Η ερμηνεία της Κοπεγχάγης θεωρείται η πλέον αποδεκτή και βάσει αυτής γίνεται η εκπαίδευση των νέων Φυσικών. Έχει τις ρίζες της στο έργο του Niels Bohr και προτείνει ότι ένα κβαντικό σύστημα υπάρχει σε μια “υπέρθεση” πολλαπλών καταστάσεων. Όταν μετράται, το σύστημα “καταρρέει” σε μία από αυτές τις καταστάσεις. Η εξίσωση του Schrödinger λοιπόν, περιγράφει μια κυματοσυνάρτηση που δίνει πιθανότητες για τις αναμενόμενες καταστάσεις, και η πράξη της παρατήρησης προκαλεί την κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης.

.

Η δεύτερη πιο αποδεκτή ερμηνεία έχει να κάνει με τα «Παράλληλα Σύμπαντα». Υποστηρίζει ότι όλα τα πιθανά αποτελέσματα που περιγράφονται από την εξίσωση του Schrödinger συμβαίνουν στην πραγματικότητα, αλλά σε ξεχωριστά, μη επικοινωνούντα σύμπαντα, ανεξάρτητα από το εάν υπάρχει παρατήρηση ή όχι. Δεν υπάρχει κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης – αντίθετα, κάθε πιθανή κατάσταση υπάρχει στο δικό της παράλληλο σύμπαν.

.

Ενώ η εξίσωση του Schrödinger παραμένει ο μαθηματικός ακρογωνιαίος λίθος της Κβαντομηχανικής, οι ερμηνείες της Κοπεγχάγης και των παράλληλων συμπάντων παρέχουν διαφορετικές εννοιολογικές προσεγγίσεις, μέσω των οποίων προσπαθούμε να κατανοήσουμε το μυστηριώδες πεδίο της Κβαντικής Φυσικής. Καθεμία έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και τους δικούς της περιορισμούς, και καμία δεν μπορεί να ισχυριστεί ότι προσφέρει την οριστική εξήγηση. Καθώς η τεχνολογία και τα πειράματα εξελίσσονται, μπορεί να έρθουμε πιο κοντά στην αποκάλυψη της πραγματικής φύσης του κβαντικού κόσμου, είτε μέσω αυτών των 2 ερμηνειών, είτε μέσω των άλλων υφιστάμενων, είτε μέσω μιας νέας, πρωτοποριακής ερμηνείας…