Фізики експериментально підтвердили новий фундаментальний закон для рідин

Фізики використовували нейтронний спектрометр Pelican в Австралійській організації з атомної науки та технологій

(ANSTO) для вимірювання щільності фононнихстанів кількох рідких систем, у тому числі води, рідкого металу та полімерних рідин. Експерименти підтвердили лінійну залежність щільності фононних станів від частоти низьких енергій.

Така залежність була передбачена вуніверсальний закон щільності фононних станів рідини, сформульований Алессіо Закконе та Матео Бальолі у 2021 році. Математична теорія пропонувала вирішення завдання одержання розподілу складних енергетичних станів для рідин.

Універсальний Закон. Джерело: Journal of Physical Chemistry Letters

«Однією з найважливіших величин у фізиці єрозподіл частот або енергії хвиль, що розповсюджуються у речовині. Це особливо важливо, оскільки це відправна точка для розрахунку та розуміння деяких фундаментальних властивостей матерії, таких як питома теплоємність та теплопровідність, а також взаємодія світла та матерії», — сказав професор Закконе про своє відкриття.

Як зазначають вчені, складність побудови теорії для передбачення щільності фононних станів рідких тіл полягала в нестабільності: атоми активно дифундують, а сама рідина може текти.

«Атоми в рідині постійно сильновзаємодіють один з одним, але не так, як у твердому тілі. Відносини є «гармонічними», атоми нічого очікувати відновлені до тієї ж зміни після взаємодії. Атоми продовжуватимуть швидко дифундувати і ковзатимуть повз один одного», — каже Калеб Стампер, співавтор дослідження.

Як відзначають дослідники, новий універсальний закон має для фізики рідин таке ж значення, яке закон теплоємності Дебая, сформульований в 1912, зіграв для дослідження твердих тіл.

Зображення обкладинки: ANSTO

Читати далі:

Через десять років роботи вчені засумнівалися у стандартній моделі фізики.

У MIT створили нерухомий тепловий двигун, який перевершив ККД турбін

Стартап створив крихітних роботів, які працюють у людському мозку