Fiziķi ir eksperimentāli apstiprinājuši jaunu šķidrumu pamatlikumu

Fiziķi izmantoja Pelican neitronu spektrometru Austrālijas Atomzinātnes un tehnoloģiju organizācijā

(ANSTO) fonona blīvuma mērīšanaivairāku šķidrumu sistēmu stāvokļi, tostarp ūdens, šķidrie metāli un polimēru šķidrumi. Eksperimenti ir apstiprinājuši fononu stāvokļu blīvuma lineāro atkarību no frekvences zemas enerģijas reģionā.

Šīs attiecības tika prognozētasuniversālais šķidruma fononu stāvokļu blīvuma likums, ko 2021. gadā formulēja Alesio Zakone un Mateo Baglioli. Matemātiskā teorija piedāvāja risinājumu sarežģīto enerģijas stāvokļu sadalījuma iegūšanai šķidrumiem.

Universāls likums. Avots: Journal of Physical Chemistry Letters

Viens no svarīgākajiem lielumiem fizikā irmatērijā izplatošo viļņu frekvenču vai enerģijas sadalījums. Tas ir īpaši svarīgi, jo tas ir sākumpunkts, lai aprēķinātu un izprastu dažas matērijas pamatīpašības, piemēram, īpatnējo siltumietilpību un siltumvadītspēju, kā arī gaismas un matērijas mijiedarbību," par savu atklājumu sacīja profesors Zakons.

Kā atzīmē zinātnieki, grūtības izveidot teoriju, lai prognozētu šķidro ķermeņu fononu stāvokļu blīvumu, bija nestabilitāte: atomi aktīvi izkliedējas, bet pats šķidrums var plūst. 

"Atomi šķidrumā vienmēr ir spēcīgimijiedarbojas viens ar otru, bet ne tādā pašā veidā kā cietā ķermenī. Attiecības nav "harmoniskas", atomi pēc mijiedarbības netiks atjaunoti tādā pašā konfigurācijā. Atomi turpinās strauji izkliedēties un slīdēt viens otram garām,” stāsta pētījuma līdzautors Kalebs Stampers.

Kā atzīmē pētnieki, jaunajam universālajam likumam ir tāda pati nozīme šķidrumu fizikā kā Debija siltumietilpības likumam, kas formulēts 1912. gadā un kas tika izmantots cieto vielu izpētei.

Vāka attēls: ANSTO

Lasīt vairāk:

Pēc desmit gadu darba zinātnieki apšaubīja fizikas standarta modeli

MIT izveido stacionāru siltumdzinēju, kas pārspēj turbīnas

Startup ir radījis sīkus robotus, kas darbojas cilvēka smadzenēs