Los físicos han confirmado experimentalmente una nueva ley fundamental para los líquidos

Los físicos utilizaron el espectrómetro de neutrones Pelican en la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Atómicas.

(ANSTO) para medir la densidad de fononesestados de varios sistemas líquidos, incluidos agua, metales líquidos y líquidos poliméricos. Los experimentos han confirmado la dependencia lineal de la densidad de los estados de los fonones con la frecuencia en la región de baja energía.

Esta relación ha sido predicha enla ley universal de la densidad de los estados de fonones de un líquido, formulada por Alessio Zaccone y Mateo Baglioli en 2021. La teoría matemática ofreció una solución al problema de obtener la distribución de estados de energía complejos para líquidos.

Ley universal. Fuente: Journal of Physical Chemistry Letters

Una de las cantidades más importantes en física esdistribución de frecuencias o energía de las ondas que se propagan en la materia. Esto es especialmente importante ya que es el punto de partida para calcular y comprender algunas de las propiedades fundamentales de la materia, como la capacidad calorífica específica y la conductividad térmica, así como la interacción de la luz y la materia”, dijo el profesor Zaccone sobre su descubrimiento.

Como señalan los científicos, la dificultad para construir una teoría para predecir la densidad de los estados fonónicos de los cuerpos líquidos fue la inestabilidad: los átomos se difunden activamente, pero el líquido mismo puede fluir.

"Los átomos en un líquido siempre están fuertementeinteractúan entre sí, pero no de la misma manera que en un cuerpo sólido. Las relaciones no son "armónicas", los átomos no se restaurarán a la misma configuración después de una interacción. Los átomos continuarán difundiéndose rápidamente y deslizándose entre sí”, dice Caleb Stamper, coautor del estudio.

Como señalan los investigadores, la nueva ley universal tiene el mismo significado para la física de los líquidos que la ley de la capacidad calorífica de Debye, formulada en 1912, para el estudio de los sólidos.

Imagen de portada: ANSTO

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