İnsan ilişkilerinin aksine, parçacık fiziği 'aynı kutuplar birbirini iter, zıtlar çeker' düsturu konusunda katıdır. Herhangi iki mıknatısın aynı kutuplarının birbirine dokunmaya direnmesi gibi, negatif ve pozitif yükler de kendi arkadaşlıklarından evrensel olarak nefret ederler.
Yine de Oxford Üniversitesi'ndeki kimyagerler, bir test tüpünde aşkın her zaman bir yol bulacağını gösteren bir hikaye ortaya çıkardılar. Aynı yüke sahip parçacıklar arasında bile.
Çalışmanın başyazarı Sida Wang, "Bunu binlerce kez görmüş olsam bile, bu parçacıkların birbirini çektiğini görmek bana hala büyüleyici geliyor" diyor.
Birden fazla elektronu tam bir boşlukta asılı tutun, elektromanyetik hançerler gibi bakacaklar ve Coulomb kanunuyla temsil edilen bir kuvvetle birbirlerini iteceklerdir. Aynı şekilde, uzay boşluğundaki protonlar da ortak pozitif yükleri nedeniyle birbirlerinden ayrılmaya zorlanacaklardır.
Öte yandan, farklı yüklerin hakim olduğu parçacıklarla karıştırın ve havai fişeklerin ortaya çıkışını izleyin. Aslında kelimenin tam anlamıyla — kimya, atomik aşk üçgenlerinin pembe dizi dramalarını yönlendiren Coulomb yasası olmadan aynı olmazdı.
İşleri basit tutmak için, kimyacılar bu yasanın bir çözelti içinde yüzen yüklü parçacıklar için de boşluktaki aynı parçacıklar için olduğu gibi geçerli olduğunu varsayarlar. Wang ve ekibi, işin içine bir çözücü girdiğinde kuralların o kadar da basit olmayabileceği ihtimalini göz önünde bulundurdu.
Farklı çözelti türlerindeki silika parçacıklarını temel alan bir dizi deneyde araştırmacılar, parçacık etkileşimlerinin gücünü belirlemek için çözücünün asitliği ve moleküler yapısı gibi faktörleri ölçtüler. Optik mikroskop kullanarak parçacık yoğunluklarının dağılımlarını da hesapladılar.
Gözlemlerine dayanarak, su bazlı çözeltilerdeki negatif yüklü silika parçacıklarının ideal, boş bir alanda olduğu gibi birbirlerinden ayrılmadıkları açıktı. Tam tersine, aslında birbirlerini çekiyorlardı.
Olası bir açıklama, nispeten asidik 4'ten oldukça bazik 10'a değiştirildiğinde çekimin gücünü etkileyen çözeltinin pH'ının incelenmesinde bulunabilir.
Garip bir şekilde, pozitif yüke sahip olacak şekilde ayarlanan silika parçacıkları, en azından sulu çözeltilerde bu şekilde davranmadı. Ancak çözücü olarak alkolün kullanıldığı diğer deneyler, pozitif yüklü parçacıkların birbirine yaklaşması için önemli bir fırsat sağladı.
Bu yeni keşfedilen çekici kuvvetler uzun mesafelerde gözlemlendi ve daha kısa mesafelerde beklenen itme kuvveti ile dengelendi.
Parçacıklar ve çözücü arasındaki etkileşimler karmaşık olsa da, normalde aynı yükün hakim olduğu parçacıkları birbirinden ayıran Coulomb kuvvetlerini alt edecek kadar önemli oldukları açıktır.
Araştırmacıların "elektrosolvasyon kuvveti" olarak adlandırdıkları durumda, çözeltinin yapısı ve kendi yüklü bileşenleri, asılı parçacıkların yüzeyleriyle net bir çekici kuvvet oluşturacak şekilde etkileşime girerek, itmelerine rağmen silikayı kümelere çekiyor.
Bulgular, yüklü parçacıkların bir çözelti içindeki hareketlerinin önemli olduğu hemen hemen her bilim alanında önemli etkilere sahip olabilir; ilaç geliştirmeden hastalıkları anlamaya ve yeni nanoteknoloji türlerinin tasarlanmasına kadar her konuda potansiyel olarak bilgi verebilir.
Wang ve meslektaşları şu sonuca varıyor: "Çözeltideki benzer yüklü moleküller, fizyolojik koşullar altında bile sezgisel olmayan güçlü ve uzun mesafeli bir çekim yaşayabilir."
Birdenbire insan romantizmi o kadar da karmaşık görünmemeye başladı.
