Новости дня

15 января 2021, 12:59

Российские ученые получили форму вещества между кристаллом и жидкостью

Российские физики доказали, что твердые вещества могут находиться в так называемой гексатической фазе, промежуточном состоянии между кристаллами и жидкостью, что подтвердило теоретическое предсказание лауреатов Нобелевской премии 2016 года, сообщила пресс-служба МФТИ.

«Проведенный эксперимент позволяет однозначно заявить о двухступенчатом процессе плавления кристалла и идентифицировать точки фазового перехода «твердое тело – гексатическая фаза» и «гексатическая фаза – жидкость», – передает ТАСС слова старшего научного сотрудника Объединенного института высоких температур РАН и аспирантки МФТИ Елены Васильевой.

Почти все элементы и химические соединения, существующие во Вселенной, могут принимать четыре разных агрегатных формы материи – превращаться в твердое тело, жидкость, газ и плазму. Жидкости занимают своеобразное промежуточное положение между газами и твердыми телами, обладая способностью принимать почти любую форму, как первые, но при этом сохраняя объем и связи между отдельными молекулами.

Долгое время физики считали, что большая часть твердых тел, в том числе и различных форм кристаллов, напрямую превращается в жидкость, если приложить к ним достаточно большое количество тепла. Примерно 40 лет назад физики-теоретики Майкл Костерлиц и Дэвид Таулесс предположили, что на самом деле это не так – превращение твердых кристаллов в жидкость и наоборот протекает через промежуточную фазу, которую они назвали «гексатической».

В 2016 году они получили за это теоретическое предсказание Нобелевскую премию по физике, однако до настоящего времени ученым не удавалось получить однозначное подтверждение их теории на практике. Эту задачу решили специалисты ОИВТ РАН и МФТИ, экспериментируя с так называемыми пламенно-пылевыми системами.

В рамках этих опытов ученые создали установку, которая была заполнена аргоновой плазмой и куда они могли запускать большое количество «пыли» – множество сферических микрочастиц, состоящих из полистирола и покрытых тонкой пленкой из никеля. Такая смесь, как объясняют ученые, при нагреве или охлаждении ведет себя подобно тому, как это делают кристаллы твердых веществ.

Облучая их при помощи лазера, физики отслеживали, как менялся характер движения частиц, отражающий то, как их поверхность взаимодействовала с плазмой после нагрева под действием пучков частиц света. Последующие наблюдения показали, что характер движения и поведение полимерных частиц внутри этого плазменного «кристалла» при его нагреве и остывании полностью совпадали с тем, что предсказывает теория, разработанная Нобелевскими лауреатами.

Дальнейшие опыты с плазмой, как надеются физики, помогут им создать новые материалы и найти иные практические применения для теории Костерлица, Таулесса и других ученых, внесших большой вклад в изучение переходов между твердой и жидкой материей.

Напомним, в декабре президент Владимир Путин одобрил предложение госкорпорации «Росатом» об открытии в Сарове (Нижегородская область) Национального центра физики и математики.

Текст: Дмитрий Зубарев

Вам может быть интересно

Минобороны сообщило о массированном ударе по военным объектам Украины
Темы дня

«Обеление» москвичей приносит миллиарды рублей дохода

В России продолжается борьба с нелегальной занятостью. В прошлом году только в Москве выявили почти 64 тыс. человек, которым пришлось вернуть в бюджет 9 млрд рублей. Налоговая все эффективнее находит неработающих граждан и заставляет их платить налоги, отмечают эксперты. Как это происходит?

Тотальная война даст шанс Ирану в битве против США

По целому ряду признаков подготовка США к удару по Ирану перешла в завершающую стадию, а агрессия может произойти в самое ближайшее время. Какие ошибки в подготовке к этой войне уже допустил Иран, как ему не допустить новых – и какой единственный способ ведения боевых действий позволит Ирану не проиграть?

Уиткофф рассказал о впечатлениях от Путина после серии переговоров

Кулеба рассказал о прощании Байдена с Украиной за два дня до начала СВО

Ученые нашли у кошек генетические изменения, способные помочь в лечении рака

Новости

Туск и Орбан поспорили из-за Украины в соцсетях

Премьер-министр Дональд Туск резко раскритиковал решения Виктора Орбана и действия Ярослава Качиньского, написав в социальных сетях о том, что Орбан заблокировал европейскую помощь Украине, а Качиньский пытается заветировать программу SAFE.

Во Львове задержали подозреваемую в теракте (фото)

Подозреваемая в организации двух взрывов во Львове была задержана сотрудниками украинских правоохранительных органов, сообщил министр внутренних дел Украины Игорь Клименко.

Россия вошла в топ-10 крупнейших производителей яиц мира

Россия в 2024 году стала седьмой среди основных мировых производителей яиц, следует из данных Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО).

Детей мигрантов могут обязать в 18 лет выехать из России

Совершеннолетние дети иностранных работников будут обязаны в течение месяца покинуть страну либо оформить трудовой патент для дальнейшего пребывания, следует из текста законопроекта, опубликованного в думской электронной базе.

Военный эксперт рассказал о подготовке ВС России к наступлению у Орехова

Российские военнослужащие готовят плацдармы для наступления на Орехов Запорожской области, где командование ВСУ пытается стабилизировать фронт, сообщил военный эксперт Андрей Марочко.

Пара купила у друга диван с неожиданным наполнением и странным звуком

Саманта Хардин и ее муж недавно купили новый диван у коллеги мужа, который решил избавиться от неподходящей к интерьеру детали. Когда они установили предмет мебели в гостиной, Саманта заметила, что ее собаки «невероятно заинтересованы» диваном.

Финский залив полностью замерз впервые за 15 лет

Безветренная и морозная погода позволила Финскому заливу полностью покрыться льдом, в последний раз эта ситуация наблюдалась в 2010 и в 2011 годах, сообщил главный синоптик Санкт-Петербурга Александр Колесов.

Борис Джонсон призвал Британию и союзников направить небоевые части на Украину

Бывший премьер-министр Великобритании Борис Джонсон в интервью Би-би-си заявил, что Британия и ее союзники должны прямо сейчас отправить на Украину небоевые части для выполнения нестроевых задач.

Макрон обратился к Трампу с письменной просьбой

Президент Франции Эммануэль Макрон направил письмо американскому коллеге Дональду Трампу с просьбой отменить санкции США против двух французских граждан, связанных с Евросоюзом (ЕС) и Международным уголовным судом (МУС).

FT: Венгрия создала новые финансовые риски для Украины

Блокировка Венгрией решения о выделении Украине кредита ЕС на 90 млрд евро может осложнить предоставление Киеву более 8 млрд долларов от Международного валютного фонда (МВФ), сообщает Financial Times.

В Германии узнали о тайных переговорах по «Северному потоку»

Официально проект газопровода «Балтийское море» политически мертв, но за кулисами ведутся переговоры о возможном возрождении «Северного потока» под новым руководством, но без Европы.

ISU объявил об отстранении российских фигуристов от ЧМ в Чехии

Чемпионат мира по фигурному катанию 2026 года, который пройдет в Праге с 24 по 29 марта, пройдет без участия спортсменов из России и Белоруссии, заявил Международный союз конькобежцев (ISU).
Мнения

Анна Долгарева: Мы всех простим после победы

«И остави нам долги наши, яко же и мы оставляем должникам нашим». То есть, если мы не простим, то и нас не помилуют на Страшном суде. А как жить по этим заветам в 2026 году? Как жить-то? Но мы сможем.

Дмитрий Родионов: Будет ли Франция отвоевывать Африку

Нигер объявил войну Франции – с такими заголовками вышли миллионы публикаций. Формально это не так, да и вообще не очень понятно, с кем Нигер собрался воевать: французских войск в стране нет. Однако война Африки с колониализмом, действительно, продолжается.

Ольга Андреева: Почему зумеры оказались глупее родителей

Цифровой мир – это мир информации, а не знаний. В чем тут разница, молодежь просто не может взять в толк. С их точки зрения, информация и знания – это одно и то же.
Вопрос дня

Почему замедляют Telegram в России?