Когда вы находитесь под сильным нагревом и давлением, вещество становится «сверхкритическим», и кажется, что разница между жидкостью и газом исчезает. Теперь новое исследование показало, что материя в этом чрезвычайно сверхкритическом состоянии менее сложна, чем считали ученые ранее. На самом деле есть такая жидкость и ГазПодобно состояниям в сверхкритических материалах, точка невозврата между ними на удивление постоянна для всей материи. Это может означать, что существуют универсальные правила, регулирующие эти состояния для разных типов субъектов.
«Доказанная универсальность сверхкритической материи открывает путь к новой материально прозрачной картине материи в экстремальных условиях», — сказал соавтор исследования Костя Траченко, физик Лондонского университета королевы Марии. утверждение. «Это захватывающая перспектива с точки зрения фундаментальной физики, а также понимания и предсказания сверхкритических свойств в экологически чистых приложениях, астрономии и других областях».
Связанный: Встречайте вихрь — новый тип материи, нарушающий законы физики
перейти в сверхкритическое состояние
Сверхкритические жидкости уже используются во многих отраслях промышленности различными способами. Поскольку они сочетают в себе свойства жидкостей и газов, их можно использовать в ряде химических реакций и процессов, таких как очистка опасных отходов, добыча нефти и промышленное охлаждение. Он также естественным образом присутствует в атмосферах газовых гигантов, таких как Юпитер И Сатурн.
Однако понять свойства вещества в сверхкритическом состоянии было непросто. Когда границы между твердыми телами, жидкостями и газами размыты, какие свойства вещества могут объяснить его наиболее важные свойства?
Постдокторский исследователь Траченко и королева Мэри Киллиан Кокрелл сосредоточились на двух конкретных параметрах: теплоемкости, или насколько хорошо материал поглощает тепло, и длине, на которой волна распространяется через материал.
глобальные правила
Исследователи обнаружили, что когда эти два параметра сопоставляются друг с другом, появляется определенная точка перегиба, в которой свойства сверхкритического материала переходят от жидкого к газообразному.
Более того, эта точка перегиба была очень похожей во всех изученных исследователями сверхкритических системах. К ним относятся сверхкритическая вода, двуокись углерода, азот, свинец и аргон — множество веществ, от металлических элементов до благородных газов.
По словам Траченко, это интересно с точки зрения фундаментальной науки, потому что поднимает новые вопросы о том, можно ли объяснить точку перегиба с помощью существующих теорий о преобразованиях между различными фазы материи Или нужна новая интерпретация.
«Поскольку мы расширяем границы того, что известно, мы можем определить эти новые волнующие вопросы и начать искать ответы», — сказал Траченко.
Результаты были опубликованы сегодня (12 августа) в журнале научный прогресс.
Первоначально опубликовано на Live Science.
«Главный евангелист пива. Первопроходец в области кофе на протяжении всей жизни. Сертифицированный защитник Твиттера. Интернетоголик. Практикующий путешественник».
More Stories
Ученые раскрыли секреты потери морских звезд и возобновления роста конечностей
Комплексное мероприятие сообщества людей с деменцией в Ратуте, посвященное Всемирному месяцу борьбы с болезнью Альцгеймера.
Новое исследование массивного надвига предполагает, что следующее большое землетрясение может быть неизбежным