Físicos confirmaram experimentalmente uma nova lei fundamental para líquidos

Os físicos usaram o espectrômetro de nêutrons Pelican na Organização Australiana de Ciência e Tecnologia Atômica

(ANSTO) para medir a densidade de fônonsestados de vários sistemas líquidos, incluindo água, metal líquido e líquidos poliméricos. Experimentos confirmaram a dependência linear da densidade dos estados do fônon com a frequência na região de baixa energia.

Essa relação foi prevista ema lei universal da densidade dos estados fônicos de um líquido, formulada por Alessio Zaccone e Mateo Baglioli em 2021. A teoria matemática ofereceu uma solução para o problema de obter a distribuição de estados de energia complexos para líquidos.

Lei universal. Fonte: Journal of Physical Chemistry Letters

Uma das grandezas mais importantes da física édistribuição de frequências ou energia de ondas que se propagam na matéria. Isso é especialmente importante, pois é o ponto de partida para calcular e entender algumas das propriedades fundamentais da matéria, como capacidade de calor específico e condutividade térmica, bem como a interação da luz e da matéria”, disse o professor Zaccone sobre sua descoberta.

Como observam os cientistas, a dificuldade de construir uma teoria para prever a densidade dos estados de fônons de corpos líquidos era a instabilidade: os átomos se difundem ativamente, mas o próprio líquido pode fluir.

"Átomos em um líquido são sempre fortementeinteragem entre si, mas não da mesma forma que em um corpo sólido. As relações não são "harmônicas", os átomos não serão restaurados à mesma configuração após uma interação. Os átomos continuarão a se difundir rapidamente e deslizar uns pelos outros”, diz Caleb Stamper, coautor do estudo.

Como observam os pesquisadores, a nova lei universal tem o mesmo significado para a física dos líquidos que a lei da capacidade calorífica de Debye, formulada em 1912, desempenhada para o estudo dos sólidos.

Imagem da capa: ANSTO

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