Olyan felfedezést tettek az aranyról, ami még a tudósokat is meglepte

Megdöbbentő felfedezést tett az arany olvadásáról egy nemzetközi kutatócsoport. Az eredmény nemcsak a fizika eddig ismert határait írhatja át, hanem alapjaiban kérdőjelezheti meg a szilárd anyagok szerkezetéről alkotott eddigi elképzeléseinket.

Megdöbbentő felfedezés tettek a kutatók egy új nemzetközi tanulmányban:

az arany rövid időre még akkor is szilárd maradt, amikor jóval túllépte a korábban feltételezett olvadáshatárt.

A megfigyelés alapján a tudósoknak teljesen újra kell gondolniuk, hogyan viselkedik az anyag extrém körülmények között.

A kutatók intenzív, rendkívül rövid lézerimpulzusokkal hevítették az arany vékony rétegeit, és így túllépték az úgynevezett entrópia katasztrófa határát. Ez a pont, ahol a szilárd anyag olyan forróvá válik, ahol már nem képes ellenállni az olvadásnak– írja a Science Alert.

Korábban úgy gondolták, hogy az entrópia katasztrófa háromszoros olvadáspontnál következik be. A kutatócsoport azonban egy új módszerrel, a visszaverődő röntgensugarak energiájának mérésével pontosan ki tudta számolni az arany által elnyelt hőmennyiséget, majd

megdöbbenve tapasztalták, hogy az arany az ismert határ tizennégyszeresére volt képes felmelegedni anélkül, hogy megolvadt volna.

Bár elsőre hihetetlennek tűnik, az eredmények nem sértik a termodinamika törvényeit – csupán azt mutatják meg, hogy egyes esetekben a reakciók olyan gyorsan zajlanak le, ahol a hagyományos szabályok nem tudnak érvényesülni. Az arany atomjai rövid ideig „mozdulatlanok” maradnak, így a hőenergia eloszlik, mielőtt a szerkezet összeomlana.

A kutatók körülbelül 18 700 Celsius-fok hőmérsékletet értek el, miközben az arany több mint két pikoszekundumig – tehát egy billiomod másodpercig – szilárd maradt. Ez már elegendő idő ahhoz, hogy megkérdőjelezzék a jelenlegi fizikai modellek pontosságát.

„Ez a mérés nemcsak túllépi az entrópia katasztrófa eddig ismert határait, hanem arra is utal, hogy a szilárd anyagok szuperhevítési küszöbértéke sokkal magasabb lehet, mint gondoltuk – ezzel újraírva a szilárd fázis stabilitásának alapvető megértését extrém körülmények között” – írják a kutatók a tanulmányukban.

Ez a felfedezés különösen izgalmas a fizikusok számára, mivel lehetséges, hogy bizonyos szilárd anyagoknak nincs is fix olvadáspontjuk, legalábbis akkor, ha nagyon rövid időre és extrém gyorsasággal hevítik őket.

„Kísérleteink egyértelműen bizonyítják, hogy a korábban feltételezett szuperhevítési határt messze túl lehet lépni, ha az anyag elég gyorsan melegszik fel” – teszik hozzá a kutatók.

Ez az új ismeret számos területen lehet hasznos – például az űrben történő aszteroidabecsapódásoknál, vagy akár a Földön működő nukleáris reaktorok belsejében. Ezekben az esetekben rendkívül gyors hőhatások lépnek fel, így mostantól pontosabban megérthetjük, mi történik az anyag szerkezetében.

A kutatók következő célja, hogy más szilárd anyagokkal is elvégezzék a kísérleteket. Az entrópia katasztrófa jelenség gyakorlatilag újrarajzolhatja a szilárd anyagok létezésének a „térképet” - közölte a hirado.hu.

---

Kövesse a Kárpátinfo.net oldalunkat! Értesüljön időben a legfontosabb ukrajnai és kárpátaljai hírekről! Kövessen minket Facebookon, Instagramon, Twitteren  vagy iratkozzon fel Google News csatornánkra!