Разрыв связей при изменении спина

[Svinks]

Здравствуйте, пишу нф рассказ. В нем есть некое излучение, которое при низких энергозатратах разрывает молекулярные и атомные связи. Механизм в том, что валентные электроны приобретают одинаковое направление спина и в соответствии запрету Паули, связи разрываются. Телретически подобное возможно? Назвал синспиновым эффектом, подходит такое название?

[DimaM]

Svinks в сообщении #1079317 писал(а):

Механизм в том, что валентные электроны приобретают одинаковое направление спина и в соответствии запрету Паули, связи разрываются.

Помнится, в молекулярном кислороде верхние валентные электроны как раз имеют одинаковое направление спина (потому кислород парамагнитен).

[rockclimber]

Svinks в сообщении #1079317 писал(а):

Механизм в том, что валентные электроны приобретают одинаковое направление спина и в соответствии запрету Паули, связи разрываются.

Проблема в том, что закон сохранения энергии никто не отменял. И если на разрушение связи надо затратить сколько-то энергии, то это количество не зависит от механизма разрушения.
В НФ, как мне кажется, есть два принципиально возможных пути. Первый - сказать, "допустим, технология Х - работает". Или "явление Y - существует". И совершенно не париться на тему того, а как оно на самом деле. Можно еще при этом пойти по пути "наименьшего фантазирования" - то есть уже известные законы природы нарушать, только если без этого совсем никак. То есть спокойно оставляйте свой синспиновый эффект и не парьтесь. Например, в романе "Бесконечная война" Джо Холдемана существовало некое стазис-поле, внутри которого полностью прекращались электромагнитные взаимодействия (что выключало электронику и убивало все живые организмы). А для защиты от него применялись практически "шапочки из фольги" (только в нее надо было завернуться целиком).
А можно фантазировать на тему того, что науке еще неизвестно. Окрываете список нерешенных проблем современной физики (химии, биологии, и т. д.), придумываете свое решение и пишете на его основе. И тут уже никто не придерется, хотя этот путь сложнее и дает меньше свободы. А если вы все в строгом соответствии с данными современной науки напишете - какая же это фантастика?

[Svinks]

Ну почему же? На изменение спина нужна куда меньше энергии, чем на простой разрыв химической связи. Механизмы то разные!

[arseniiv]

Тогда связь не разорвётся, не?

[rockclimber]

Svinks в сообщении #1079418 писал(а):

Ну почему же? На изменение спина нужна куда меньше энергии, чем на простой разрыв химической связи.

А обосновать у вас есть чем? Электрон не может изменить спин, оставаясь на той же орбитали. Все орбитали ниже по энергии заняты, а чтобы уйти выше, нужна энергия. Угадайте, сколько?

[amon]

Svinks в сообщении #1079317 писал(а):

связи разрываются.

Это возможно, если вещество не устойчиво (динамит). Тогда таким способом можно инициировать распад (взрыв), если реакция распада проходит с энерговыделением. Воду так на кислород и водород не разложить, а гремучий газ взорвать можно.

[Svinks]

rockclimber в сообщении #1079420 писал(а):

Svinks в сообщении #1079418 писал(а):

Ну почему же? На изменение спина нужна куда меньше энергии, чем на простой разрыв химической связи.

А обосновать у вас есть чем? Электрон не может изменить спин, оставаясь на той же орбитали. Все орбитали ниже по энергии заняты, а чтобы уйти выше, нужна энергия. Угадайте, сколько?

А он взял да изменился на этой же орбитали! Что и поивело к низкоэнергетическому разрыву!

[rockclimber]

Svinks в сообщении #1079429 писал(а):

А он взял да изменился на этой же орбитали! Что и поивело к низкоэнергетическому разрыву!

Это как? Чтобы разорвать связь, надо уйти с орбитали. Чтобы уйти, нужна энергия. А если спин изменился, но электрон не ушел, то у вас просто перестал работать принцип запрета Паули (а электрон из фермиона превратился в бозон). А связь осталась. Но на самом деле это все не важно. То, о чем вы говорите - это вечный двигатель. Разорвали молекулу воды без затрат энергии "синспиновым эффектом", потом сожгли водород в кислороде, получили энергию. И так по кругу.

Но, как я уже сказал выше, наплюйте на это. Да, это невозможно в реальном мире. А у вас пусть будет возможно. Просто напишите, что возможно и всё тут. Если очень хочется спасти закон сохранения энергии, добавьте, что при этом вещество охлаждается. Или просто не заостряйте на этом внимания. А если кто из читателей заметит и напишет в комментариях, что так не бывает, скажите ему, что он молодец и дайте пирожок.

[Munin]

Svinks в сообщении #1079418 писал(а):

Ну почему же? На изменение спина нужна куда меньше энергии, чем на простой разрыв химической связи. Механизмы то разные!

На изменение спина нужно даже больше энергии. Потому что при изменении спина, электрон обязан подняться на более высокий уровень, он не может остаться на нижнем уровне по запрету Паули. Химическая связь при этом будет разрушена (электрон займёт не связывающую, а разрыхляющую орбиталь), и даже не самым энергетически экономным способом.

-- 04.12.2015 18:19:46 --

Если фантастическое устройство способно нарушать запрет Паули, то можно не париться с разрывом химических связей. Достаточно просто снять запрет Паули в веществе, и любое вещество превратится в газ, а любая планета - во вспышку сверхновой (за 40 минут, не раньше).

[Svinks]

rockclimber в сообщении #1079433 писал(а):

Svinks в сообщении #1079429 писал(а):

А он взял да изменился на этой же орбитали! Что и поивело к низкоэнергетическому разрыву!

Это как? Чтобы разорвать связь, надо уйти с орбитали. Чтобы уйти, нужна энергия. А если спин изменился, но электрон не ушел, то у вас просто перестал работать принцип запрета Паули (а электрон из фермиона превратился в бозон). А связь осталась. Но на самом деле это все не важно. То, о чем вы говорите - это вечный двигатель. Разорвали молекулу воды без затрат энергии "синспиновым эффектом", потом сожгли водород в кислороде, получили энергию. И так по кругу.

Но, как я уже сказал выше, наплюйте на это. Да, это невозможно в реальном мире. А у вас пусть будет возможно. Просто напишите, что возможно и всё тут. Если очень хочется спасти закон сохранения энергии, добавьте, что при этом вещество охлаждается. Или просто не заостряйте на этом внимания. А если кто из читателей заметит и напишет в комментариях, что так не бывает, скажите ему, что он молодец и дайте пирожок.

Ничего не нарушается! Есть некое излучение, оно переводит валентные спины в одинаковое направление, поскольку запрет Паули запрещает это, чтобы он не нарушался происходит простой разрыв химической связи.

[Munin]

Svinks в сообщении #1079568 писал(а):

Есть некое излучение, оно переводит валентные спины в одинаковое направление, поскольку запрет Паули запрещает это, чтобы он не нарушался происходит простой разрыв химической связи.

Вот поскольку запрет Паули запрещает это, то спинам придётся подняться вверх по энергии.

-- 04.12.2015 23:33:17 --

А "простого" в разрыве химической связи ничего нет.

Грубо говоря, при плавном изменении расстояния между атомами от начального до бесконечности, молекулярные орбитали плавно переходят в атомные, сдвигаясь по энергии вверх и вниз - точнее, это атомные вверх и вниз, а молекулярные, наоборот, сдвигаются.

-- 04.12.2015 23:34:05 --

То есть, можно считать, что на любом конечном расстоянии химическая связь есть, и запрет Паули действует.

[rockclimber]

Слушайте, вы по ходу вообще не понимаете, как это работает. По пунктам:
1. Химическая связь - это когда два электрона сидят на одной орбитали. Есть два электрона на одной орбитали - есть связь, нет двух электронов на одной орбитали - нет связи.
2. Электрон не может просто встать и пойти, куда глаза глядят. Он может перейти из одной орбитали на другую. Представляйте себе это как прописку в государстве. Вы можете ходить где угодно, но вы обязаны быть прописанным по какому-то адресу. Переезд - это выписался в одном месте, прописался в другом. Выписываться "в никуда" запрещено. Орбиталь - это адрес прописки электрона.
3. У каждого "адреса прописки" есть "стоимость" (можете представить это как стоимость квартиры). Нельзя переселиться из одной квартиры в другую, не затратив разницу стоимостей. Надо продать старую квартиру и купить новую.

Представьте себе такое государство. В нем нельзя жить без прописки. В нем нельзя жить больше чем одной семье в квартире. В семье может быть один мужчина и одна женщина (электроны с разными спинами). Принцип запрета Паули тут - это как запрет гей-браков. Можно жить по одному, или вдвоем, но только М + Ж. Жить можно только в собственной квартире (аренда запрещена).
Теперь представьте дом. Дом считается образцово-показательным (это молекула), если в нем есть хотя бы одна семья (то есть у нас есть одна заполненная орбиталь). Это уже немного натянутая аналогия, но сойдет и так пока. Все квартиры имеют разную стоимость, которая никогда не меняется и жестко устанавливается государством. Жильцы не дураки и деньги считать умеют, поэтому при заселении выбирают сначала самые дешевые квартиры.
Итак, у вас есть дом, где все дешевые квартиры заняты семьями. Свободные есть, но они дорогие. Вы изобрели прибор, который меняет пол любого человека, живущего в доме. Как только его пол сменился, он обязан переехать, то есть продать долю в своей квартире и купить долю в какой-то другой. Ваша задача - лишить дом статуса "образцово-показательного". Вы утверждаете, что можете сделать это бесплатно (ну или просто сильно дешевле, чем просто покупая пустующие дорогие квартиры). Ну вот не получится...

[Svinks]

Я не говорил, что бесплатно.

Определение синспиннового эффекта (насчет названия притензий нет?):
Синспиновый эффект - явление соориентирование спинов валентных электронов химических соединений при их взаимодействии с х-излучением, при этом происходит разрыв химической связи и охлаждением вещества. Другими словами из окружающей среды поглощается энтальпия равная энергии разрыва химической связи за вычетом энергии привнесенной с х-излучением. Охлаждение связано с магнитокалорическим эффектом либо лазерным охлаждением, инициируется именно изменением спина вещества. Суть выгоды х-излучения в том, что излучение потребляет мало энергии, оно иницирует процессы в веществе, заставляя его брать энергию из окружающей среды.

[Munin]

На самом деле, никакой такой волшебной "окружающей среды", которая могла бы дать необходимую энергию, просто нет :-)