Fysiker använde Pelican neutronspektrometer vid Australian Atomic Science and Technology Organization
Detta förhållande har förutspåtts iden universella lagen om tätheten av fonontillstånd i en vätska, formulerad av Alessio Zaccone och Mateo Baglioli 2021. Matematisk teori erbjöd en lösning på problemet med att erhålla fördelningen av komplexa energitillstånd för vätskor.
Universell lag. Källa: Journal of Physical Chemistry Letters
En av de viktigaste storheterna i fysiken ärfördelning av frekvenser eller energi hos vågor som utbreder sig i materia. Detta är särskilt viktigt eftersom det är utgångspunkten för att beräkna och förstå några av de grundläggande egenskaperna hos materia, såsom specifik värmekapacitet och värmeledningsförmåga, såväl som samspelet mellan ljus och materia, säger professor Zaccone om sin upptäckt.
Som forskare noterar var svårigheten att konstruera en teori för att förutsäga tätheten av fonontillstånd i flytande kroppar instabilitet: atomer diffunderar aktivt, men själva vätskan kan flöda.
"Atomer i en vätska är alltid starkainteragerar med varandra, men inte på samma sätt som i en solid kropp. Relationerna är inte "harmoniska", atomerna kommer inte att återställas till samma konfiguration efter en interaktion. Atomerna kommer att fortsätta att snabbt diffundera och glida förbi varandra, säger Caleb Stamper, medförfattare till studien.
Som forskarna noterar har den nya universella lagen samma betydelse för vätskors fysik som Debyes lag om värmekapacitet, formulerad 1912, spelade för studiet av fasta ämnen.
Omslagsbild: ANSTO
Läs mer:
Efter tio års arbete ifrågasatte forskare Fysikens standardmodell
MIT skapar en stationär värmemotor som överträffar turbiner
Startup har skapat små robotar som fungerar i den mänskliga hjärnan