Formik Asit Molekülünün Dinamik Kiralitesi Kuantum Titreşimleriyle Ortaya Çıktı

Ocak 2026'da yayımlanan yeni bir araştırma, kimya biliminin temel varsayımlarından birini sorgulayarak, uzun süredir mükemmel düzlemsel yapıda olduğu kabul edilen Formik Asit'in (Metanoik Asit, HCOOH) atomik düzeydeki sürekli ve minimal titreşimler nedeniyle dinamik olarak üç boyutlu bir yapı sergilediğini ortaya koydu.

Bu sürekli atomik hareketlilik, molekülün neredeyse her an simetrisini kaybetmesine ve kiral (ayna görüntüsüyle çakışmayan) bir form almasına neden oluyor. Araştırma sonuçları, Goethe Üniversitesi Frankfurt Nükleer Fizik Enstitüsü'nden Prof. Dr. Reinhard Dörner liderliğindeki bir ekip tarafından, Hamburg'daki DESY hızlandırıcı merkezinde bulunan PETRA III X-ışını kaynağı kullanılarak elde edilen yüksek hassasiyetli ölçümlere dayanmaktadır. Deneyde, araştırmacılar molekülün anlık geometrisini hesaplamak için güçlü bir X-ışını demetiyle molekülün Coulomb patlamasına yol açan fotoelektrik ve Auger etkilerini tetikledi.

COLTRIMS reaksiyon mikroskobu ile sıralı süreçlerin eş zamanlı ölçümü sonucunda, Formik Asit'in iki hidrojen atomunun sergilediği küçük titreşimlerin molekülü neredeyse sürekli kiral bir konfigürasyonda tuttuğu verisi elde edildi. Bu bulgu, Formik Asit'in kusursuz düzlemselliği hakkındaki köklü ve ders kitaplarında yer alan varsayıma doğrudan meydan okuyor. Deneyde Goethe Üniversitesi Frankfurt'un yanı sıra Kassel, Marburg ve Nevada Üniversiteleri, Fritz Haber Enstitüsü ve Max Planck Nükleer Fizik Enstitüsü yer aldı.

Çalışma, kuantum fiziğinin temel bir ifadesi olarak, sıfır noktası titreşimlerinin parçacıkların tamamen hareketsiz kalamayacağını dikte etmesiyle bu durumun değiştiğini gösteriyor. Bu bağlamda, araştırmacılar kuantum dünyasında bir molekülün geometrisinin statik bir özellik değil, sürekli değişen dinamik bir olay olduğu sonucuna vardı. Kiralitenin geleneksel olarak molekülün statik yapısı üzerinden tanımlandığı düşünüldüğünde, bu dinamik el yapımı (handedness) ortaya çıkışı önemli bir tezat oluşturmaktadır.

Formik Asit, kimyasal formülü CH2O2 veya HCOOH ile bilinen en basit karboksilik asittir ve aynı zamanda metanoik asit olarak da adlandırılır. Endüstriyel olarak metil formatın hidrolizi yoluyla elde edilirken, karıncalar ve bazı bitkiler tarafından doğal olarak üretilir ve adını Latince 'karınca' anlamına gelen 'formica' kelimesinden alır. Bu yeni keşif, moleküler düzeydeki geometrik tanımlarımızın, kuantum etkilerinin molekülün anlık durumunu nasıl belirlediği konusunda daha dinamik bir bakış açısı gerektirdiğini vurgulamaktadır.