Voda...

Voda. Bez nej vraj nemohol vzniknúť a udržať sa život (aj keď ani to vraj už nie je nemenná pravda). Voda má jednoduché zloženie - každá jej molekula je tvorená dvomi atómami vodíka (najľahší prvok vôbec, ktorého jadro tvorí jediný protón) a jedným atómom kyslíka. Chemici i fyzici postupne zistili, že voda má niekoľko takých vlastností, ktorými sa výrazne odlišuje od podobných substancií. Jednou z tých vlastností je to, že voda v tuhom stave (teda ľad) má nižšiu hustotu ako kvapalina, takže ľad vždy pláva na povrchu vody. Svoju maximálnu hustotu nadobúda voda pri štyroch stupňoch Celzia, čo okrem iného znamená, že jazerá či rieky zamŕzajú zhora nadol a nie zdola nahor. Táto vlastnosť vody bola určujúcou pri zachovaní života počas ľadových dôb. Vedci však stále majú pocit, že voda im čosi skrýva a tak ju ďalej intenzívne študujú. Doktor Reiter z univerzity v americkom Houstone študoval so svojím tímom veľmi podrobne vodíkovú väzbu, ktorá je kľúčom k neobvyklým vlastnostiam vody. Ide o väzbu medzi molekulami vody, spájajúcu kyslíkový atóm jednej molekuly s vodíkovým atómom druhej molekuly. Vodíkové väzby sú obvykle považované primárne za elektrostatický jav, čo znamená, že voda pozostáva z diskrétnych molekúl, navzájom viazaných prostredníctvom kladných a záporných elektrických nábojov („sídliacich" na vodíkových resp. kyslíkových atómoch). Táto predstava vysvetľuje niektoré z vlastností vody, napríklad jej štruktúru. Reiterov tím však zistil, že tento elektrostatický model nemožno použiť na predpovedanie energií jednotlivých protónov vnútri molekúl vody. Pri veľmi náročnom experimente, pri ktorom bola miniatúrna vzorka vody umiestnená do tzv. nanorúrky s priemerom len 1,6 nanometra (nanometer je milióntina milimetra), „ostreľovaná" neutrónmi s vysokou energiou. Podľa výskumného tímu protóny vo vode, ktorá je uzavretá do veľmi malého objemu, existujú v doteraz nepozorovanom kvantovom stave. Podľa Reitera by jeho tímom objavený základný kvantový stav mohol mať veľký význam pre život, pretože typická dĺžka „uväznenia" vody v ich experimentoch (okolo dvoch nanometrov) zhruba zodpovedá vzdialenostiam medzi štruktúrami vnútri biologických buniek. „Domnievam sa, že kvantová mechanika protónov vo vode hrala od začiatku úlohu vo vývoji bunkového života, ale doteraz sme si to nevšimli.