Золото, которое не плавится

09.08.2025

В природе вещества подчиняются четким физическим законам: при достижении точки плавления твердые тела переходят в жидкое состояние. Однако современная наука все чаще сталкивается с ситуациями, в которых эти законы удается временно "приостановить". Яркий пример - недавний эксперимент международной команды ученых, в ходе которого золото сохранило твердую форму при температуре, в 14 раз превышающей его обычную точку плавления.

В результате эксперимента исследователи нагрели образец золота до примерно 14700 °C - фантастической температуры, сравнимой с условиями внутри некоторых звезд. Для сравнения, стандартная температура плавления золота составляет всего 1064 °C. Тем не менее, материал не расплавился и даже не потерял свою кристаллическую структуру. В течение миллиардных долей секунды золото оставалось твердым, несмотря на экстремальный нагрев.

Ключ к столь необычному поведению вещества лежит в явлении перегрева. При помощи мощного лазерного импульса ученым удалось настолько быстро нагреть образец, что атомы попросту не успели покинуть свои позиции в кристаллической решетке. Обычные процессы, ведущие к плавлению и разрушению структуры, просто не успели реализоваться. Это временное состояние - своего рода «ловушка времени» - не укладывается в рамки классической термодинамики.

Обычно при таком уровне энергии в веществе должна наступить так называемая энтропийная катастрофа - резкое нарушение порядка в системе, переход в хаос и потеря структуры. Однако золото, подверженное сверхбыстрому воздействию, демонстрирует, что при определенных условиях можно избежать этого сценария, сохранив упорядоченность даже в чрезвычайных обстоятельствах.

Интерес ученых к этому феномену продиктован не только теоретическими вопросами. Возможность существования вещества в устойчивом твердом состоянии при высоких температурах открывает перспективы создания новых классов сверхустойчивых материалов. Это особенно важно для разработок, предназначенных для экстремальных условий - например, компонентов космических кораблей, работающих вблизи звезд, или промышленных установок, подвергающихся высоким тепловым нагрузкам.

Кроме того, эксперимент помогает моделировать процессы, происходящие в недрах планет и звезд, где подобные температуры и давления являются обычным явлением. Такие исследования позволяют ученым лучше понять физику ядра Земли, поведение материи внутри Солнца и эволюцию других небесных тел.

Следующим шагом будет попытка повторить эффект с другими металлами - в частности, с железом, серебром и платиновыми сплавами. Если перегретое твердое состояние окажется возможным и для них, это значительно расширит границы материаловедения и даст толчок новым технологиям.

Проведенный эксперимент стал не просто научной сенсацией, но и наглядной демонстрацией того, как в граничных условиях можно переосмыслить фундаментальные законы природы. Он подтверждает, что быстрые и точные физические воздействия могут открывать неожиданные состояния вещества - и, возможно, переписать привычные представления о твердом и жидком.

<< Назад: Магноны могут перевернуть квантовые технологии 10.08.2025

>> Вперед: Дождевая вода для смыва в туалете 09.08.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Море мусора 07.05.2009 В Тихом океане между Японией и Калифорнией находится так называемый Северо-Тихоокеанский водоворот - в этом районе океана сталкиваются несколько разнонаправленных течений и вода закручивается по часовой стрелке. В последние десятилетия здесь возникло несколько огромных скоплений мусора, рассеяться которым не дает круговое движение воды. Течения сносят сюда трудноразложимые отбросы с берегов: пластиковые бутылки и мешки, одноразовые зажигалки, упаковку от разных товаров, канистры из-под смазочных масел и стиральных средств, рыбацкие сети... На всем этом маркировка и надписи на английском, японском, корейском, китайском и русском языках. В поверхностных слоях воды вес собравшегося здесь мусора превышает вес еще оставшейся морской живности в шесть раз. Рассматриваются довольно фантастические проекты очистки океана: например, забрасывать с вертолетов сети и вытягивать ими скопления мусора. Или использовать специально построенные суда с мощными насосами вроде пылесосов, но для воды. А пока экологам остается только изучать судьбу скопившихся отходов да призывать граждан прибрежных государств не выбрасывать ничего в море.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026