Hydrogenmolekylets dissociationsenergi stemmer ikke

Det kræver energi at spalte et hydrogenmolekyle. Beregningen heraf kan udføres efter kvantemekanikkens forskrifter, men er ganske kompliceret.

Den eksperimentelle bestemmelse af den såkaldte dissociationsenergi er også vanskelig, hvis den skal udføres meget præcist.

Sidste år kom en polsk forskergruppe med den hidtil mest nøjagtige beregning, og for nylig har en international forskergruppe ledet af forskere fra Vrije Universiteit i Amsterdam lavet den hidtil bedste eksperimentelle bestemmelse.

Og så har vi balladen. For i takt med, at både beregninger og eksperimenter er blevet bedre, er der opstået en signifikant forskel.

Wim Ubachs og de øvrige forskere spekulerer i den nye artikel i, at forskellen mellem eksperimenter og teori kan skyldes en forkert bestemmelse af såkaldte ikke-adiabastiske effekter, der har betydning for bl.a. de relativistiske korrektioner til dissociationsenergien eller et mere fundamentalt problem inden for molekylær kvanteteori.

Flere trin

Bestemmelsen af dissociationsenergi er vanskelig, hvis den skal udføres meget nøjagtigt.

Derfor ser man på spaltningen af molekylet i trin. Først fjernes en elektron for at danne H2+, som dernæst adskilles i H+ og H, og endelig tilføres elektronen til H+.

Det er især første trin i denne proces, som er dårligt bestemt, og det er det, den hollandske forskergruppe har koncentreret sig om.

De har nu opnået en relativ usikkerhed i bestemmelse af dissociationsenergien på 10^-9, og det er denne høje nøjagtighed, der givet en signifikant forskel mellem eksperimenter og beregninger. Nu venter vi så kun på forklaringen.