Magnetic Field–Induced Modulation of the Physicochemical Properties of Water

غالبًا ما يُطلق على الماء وصف "المذيب العام" لقدرته على إذابة الكثير من الأشياء، لكن قوته الحقيقية تكمن في كيفية تماسك جزيئاته مع بعضها البعض. تخيل حشدًا شاسعًا ومتحركًا حيث يمسك كل شخص بيد جاره؛ هذه هي شبكة الروابط الهيدروجينية للماء، وهي شبكة دقيقة تمنح السائل طابعه الفريد. لطالما تساءل العلماء عما إذا كانت قوة غير مرئية، مثل مجال مغناطيسي، يمكن أن تدفع هذا الحشد نحو ترتيب جديد. إذا استطاع المجال المغناطيسي إعادة تنظيم هذه الروابط الجزيئية، فقد يغير طريقة سلوك الماء في العالم الحقيقي، مما قد يوفر طرقًا جديدة لتنظيف الأنهار الملوثة، أو مساعدة المحاصيل على النمو، أو معالجة مياه الصرف الصحي. والسؤال ليس مجرد نظرية، بل هو حول ما إذا كان المرور البسيط عبر مجال مغناطيسي يمكن أن يترك أثرًا دائمًا على كيمياء الماء.

وضع فريق من الباحثين في جامعة ونتشو (Wenzhou University) نصب أعينهم اختبار هذه الفكرة من خلال تجربة مباشرة. لقد أخذوا ماءً نقيًا منزوع الأيونات — وهو الماء الذي تمت إزالة معظم معادنه وأملاحه منه — وأجروا به عبر جهاز متخصص مصمم لتعريض السائل لمجالات مغناطيسية قوية. استخدموا قوتين مختلفتين للمجال، إحداهما عند 0.6 تسلا والأخرى أقوى عند 1.2 تسلا، تم توليدهما بواسطة أجهزة تُعرف بوحدات "ماج فورتيكس" (MagVortex). كان الهدف هو معرفة ما إذا كان هذا التعرض القصير سيغير الخصائص الفيزيائية الأساسية للماء، مثل حموضته، وقدرته على توصيل الكهرباء، وكمية الأكسجين التي يحملها. ومن خلال مقارنة الماء قبل دخوله المجال المغناطيسي ومباشرة بعد خروجه، استطاع الباحثون قياس ما تغير بالضبط.

أظهرت النتائج أن المجال المغناطيسي ترك بالفعل بصمة مميزة على الماء. فعندما مر الماء عبر العمود المغناطيسي، زادت حموضته، مما يعني انخفاض مستوى الأس الهيدروجيني (pH). وكان هذا الانخفاض أكثر وضوحًا مع المجال المغناطيسي الأقوى، حيث ارتفعت الحموضة بنحو 12 بالمائة مقارنة بالماء غير المعالج. وفي الوقت نفسه، ارتفعت قدرة الماء على توصيل الكهرباء بشكل هائل؛ ففي المجال الأقوى، قفزت الموصلية الكهربائية بأكثر من 143 بالمائة، بينما أنتج المجال الأضعف أيضًا زيادة كبيرة تجاوزت 30 بالمائ�ند. تشير هذه التغييرات إلى أن المجال المغناطيسي جعل الجسيمات الصغيرة المشحونة داخل الماء تتحرك بحرية أكبر وتتفاعل بشكل مختلف مع الجزيئات المحيطة بها.

لاحظ الباحثون أيضًا تحولات في جهد الأكسدة والاختزال، وهو مقياس لميل الماء لكسب أو فقدان الإلكترونات، والذي تغير بنسبة تتراوح بين 34 إلى 37 بالمائة اعتمادًا على قوة المجال. ومع ذلك، كانت القصة المتعلقة بالأكسجين المذاب أكثر تعقيدًا؛ حيث أظهرت مستويات الأكسجين ارتفاعًا قصيرًا يليه انخفاض طفيف، وهو نمط يعزوه المؤلفون إلى تفاعل بين أيونات الهيدروجين والأكسجين الذي قلل مؤقتًا من الكمية المتاحة للحياة المائية. تشير هذه النتائج إلى إعادة ترتيب جوهري للبنية الداخلية للماء. يبدو أن المجال المغناطيسي يعمل على محاذاة جزيئات الماء، التي هي بطبيعتها مغناطيسات صغيرة، في نمط أكثر نظامًا. هذا الاصطفاف يقوي الروابط الهيدروجينية التي تربط الجزيئات ببعضها البعض ويفكك التجمعات الكبيرة والرخوة من الماء إلى مجموعات أصغر وأكثر تنظيمًا.

لهذا التنظيم نتيجة كيميائية مباشرة؛ فالشبكة الأكثر قوة وهيكلية تعمل على تثبيت أيونات الهيدرونيوم، وهي في الأساس جزيئات ماء اكتسبت ذرة هيدروجين إضافية. ومع زيادة استقرار وحركية هذه الأيونات، يصبح الماء أكثر حموضة، وتتغير خصائصه الكهربائية. تشير الدراسة إلى أن هذه العملية ليست دائمة، بل هي ضبط عابر لطاقة الماء وبنيته. وبينما لا يدعي المؤلفون أنهم حلوا كل أسرار الماء الممغنط، فإن عملهم يقدم دليلًا تجريبيًا واضحًا على أن المجالات المغناطيسية يمكن أن تعيد تشكيل المشهد الجزيئي للماء بفاعلية. يفتح هذا الفهم مسارًا يمكن التحكم فيه لاستخدام المعالجة المغناطيسية في التنظيف البيئي والأنظمة البيولوجية، حيث يلعب السلوك الكيميائي المحدد للماء دورًا حاسمًا.