水における新しいタイプの「相転移」は、ボストン大学の科学者らによる研究で 30 年前に初めて提案されました。
しかし、この仮説の実験的確認通常の条件下で水が氷に変わる温度で遷移が発生する必要があるため、まだ成功していません。ジャーナル Nature Physics に掲載された論文で、バーミンガム大学とローマのサピエンツァ大学の研究者は、「高密度の水」の存在の証拠を提供しています。
物理学者はコンピュータ シミュレーションを使用してきましたが、顕微鏡レベルで 2 つの液体を区別する機能を説明します。彼らは、高密度の液体中の水分子が、トレフォイルノット (プレッツェルに似ている) やホップリンク (チェーンリンクに似ている) など、「トポロジー的に複雑」と考えられる構造を形成していることを発見しました。対照的に、低密度液体中の分子はほとんど単純なリングを形成するため、低密度液体中の分子は絡み合っていません。
高密度の水の状態のコンピューター モデル。画像: Andreas Neophytou et al., Nature Physics
シミュレーションで使用された研究者水のコロイドおよび分子モデル。コロイドは、単一の水分子よりも 1000 倍も大きい粒子です。コロイドはサイズが比較的大きく、動きが遅いため、はるかに小さな原子および分子スケールでも発生する物理現象を観察および説明するために使用されます。
この論文では、初めて、ネットワーク絡み合いのアイデアに基づく液液相転移。この研究は、トポロジーの概念に基づく新しい理論モデリングを刺激するものと確信しています。
フランチェスコ・シオルティーノ、サピエンツァ大学教授、研究共著者
研究者は、彼らが開発したと信じていますモデルは、液体の相転移を確認するための実験条件を設計するのに役立ちます。さらに、シリコンなどの他の物質でも同様の状態が観察できると考えています。
続きを読む：
ベテルギウスで記録されたコロナ質量放出は、太陽の 4000 億倍の大きさです
メガロドンは一度にシャチの大きさの動物を食べました
エベレストはそこにあるはずのないDNAの痕跡を発見しました