10月21日消息，荷兰拉德堡德大学（Radboud University）理论化学家Tijs Karman与冷分子光谱学家Bas van de Meerakker两个团队合作的研究发表于Nature Chemistry：在低能冷碰撞条件下，极性分子的偶极矩不再表现出此前被默认具有的永久属性，这一结论为完全操控化学反应过程打开了全新的可能性。

研究源于一个此前无法解释的实验现象：团队在奈梅亨开展低能极性分子碰撞实验时发现，一氧化氮（NO）分子在低碰撞能量下表现出的化学反应活性远低于理论预测，而所需的更低碰撞能量又是现有装置无法达到的。团队转而改用极性分子氨（NH₃），实验得以在可达能量区间内完成。

解释这一现象需要放弃偶极矩的经典图像，改用量子力学描述：关键机制是反转劈裂（inversion splitting）——氨分子中氮原子核在两个量子能级之间跃迁，这一跃迁按能量收支本不可能发生，却通过量子隧穿效应真实出现；一氧化氮中同样存在反转劈裂，但强度较弱。

Karman指出，这项工作展示了理论与实验的相互支撑：van de Meerakker团队冷碰撞实验中无法解释的结果，经由理论框架得到说明，理论预测又在实验中获得确认。低能碰撞下的化学过程因实验装置复杂性而长期属于未开垦领域，此番在分子水平上厘清偶极相互作用的量子行为，意味着未来或可通过调控碰撞能量与量子态，实现对化学反应通道的完全控制，对冷化学、超冷分子物理及精密光谱研究均有基础性意义。 （来源：C2W）