Столетняя проблема физики: ученый предложил универсальную теорию плавления

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В мире науки произошло знаменательное событие, которое может радикально изменить наше понимание материального мира. Профессор Костя Траченко из Школы физических и химических наук Королевского университета Лондона разработал теорию, которая впервые позволяет предсказывать температуры плавления веществ. Его работа, опубликованная в журнале Physical Review E, представляет собой общую теорию, которая решает проблему, беспокоящую ученых уже более столетия.


Автор: Designer

Долгое время ученые опирались на фазовые диаграммы температуры и давления для понимания основных состояний материи — твердого, жидкого и газообразного. Но линия плавления, отделяющая твердое состояние от жидкого, оставалась без универсального теоретического описания. Теория профессора Траченко вносит ясность, предлагая новый подход, который учитывает недавние достижения в теории жидкостей.

Согласно его теории, линии плавления можно описать с помощью простого параболического уравнения, что не только упрощает предсказание температур плавления, но и подчеркивает универсальность этого процесса для различных материалов. Эта универсальность основана на наблюдении, что параметры в уравнении связаны с фундаментальными физическими константами, такими как постоянная Планка и масса и заряд электрона.

(а) Экспериментальные МЛ Ар, Хе, H2и H2O. ML для In взято из эмпирической ЭОС с экспериментальными параметрами [80]. ML для Fe взят из ссылки, показанной на врезке, из-за другого температурного диапазона и до 60 ГПа там, где существуют статические эксперименты. (b) Те же ML в диапазоне низкого давления и низких температур (круги).
Автор: K. Trachenko Phys. Rev. E 109, 034122 — Published 18 March 2024https://doi.org/10.1103/PhysRevE.109.034122 Источник: journals.aps.org

Профессор Траченко с энтузиазмом отмечает удивительную простоту и универсальность своего открытия, подчеркивая, что плавление, несмотря на свою сложность, демонстрирует фундаментальное единство в различных системах, от благородных газов до металлов.

Это открытие имеет важные последствия не только для теоретической физики, но и для прикладной науки о материалах. Точное предсказание точек плавления критически важно в таких областях, как разработка лекарств и создание новых материалов, где важно предсказание фазовых диаграмм. Работа профессора Траченко открывает новые горизонты для понимания фазовых переходов и создания материалов с заранее заданными свойствами.