Физики нагрели воду до рекордной температуры

Опубликованно 03.06.2018 15:39

Ученые немецкого исследовательского центра физики частиц DESY и Опал университета (Швеция) провели эксперимент, в лице нагрева воды лазерных лучей x (задний) - и посмотреть, совпадает ли результат с реальностью.

Как правило, нагрев при кипячении воды заключается в переносе молекул, кинетической энергии через вибрации путем конвекции или применяют. Но в данном случае физики использовали другой метод, в котором энергия передается с помощью ионизации соло известный импульсов рентгеновского лазера на свободных электронах. Это приводит к быстрой ионизации с появлением состояния плазмы, известный как горячие вещества (warm dense matter, WOM).

Горячая вещества (tid) - состояние материи, которое по своим параметрам находится между твердым и идеальной плазмы. Слишком плотной, чтобы быть описанным как плазма, и слишком горячий, чтобы обращаться к физике конденсированных сред. Другими словами, это нечто среднее между плазмой и твердым телом. Гораздо плотнее, чем плазма (от 0,01 до 100 г на см3), и в некоторых случаях имеет удельный вес в два раза больше вещества, чем было получено. В общем, своего рода вещество Шредингера.

Нынешний эксперимент, получить tid воды провела группа ученых научно-исследовательского Центра лазеров на свободных электронах (CFEL) в DESY. Нагрев молекул и исследование одновременного состояния проводилось с помощью рентгеновского лазера на свободных электронах в Национальной лаборатории ускорителей SLAC (США). Стать выполнял очень интенсивные видеть в данный вспышек рентгеновского 6,86 кэВ (более 106 Дж/см2) воды.

В пределах 75 мы видим нашими, то есть, 75 вентиляции доли секунды, вода проходит через фазовый переход от жидкости к плазме. Плазма-это состояние вещества, в котором электроны удаляются из атомов, что приводит к своего рода электрически до сержанта газа.

"Но в момент превращения в жидкости, в плазме, воды, - по-прежнему плотность жидкости, потому что атомы не получили много двигаться", - объясняет соавтор эксперимента Олоф Йонссон (Олоф Йонссон), Опал университета. Такое состояние материи не может находиться в естественном состоянии на Земле: "Имеет те же характеристики, что и несколько плазм на Солнце и в газовый гигант Юпитер, но только более низкой плотности. Между тем он жарче, чем ядро Земли".Проведение эксперимента в воде позволяет лучше узнать о свойствах воды в столь экзотического государства. Это тем более важно, учитывая некоторые действительно уникальные свойства этого вещества: "Вода-это действительно странно, жидкости, и, если бы не его особенности, многие вещи на Земле не будет, как это, особенно, жизни", - отметил Йонссон. У воды много аномальных функций и свойств, включая плотность, теплоемкость и теплопроводность. В исследовательском центре по физике частиц DESY планируют продолжить изучение аномалии воды в рамках проектов будущего Центра науки о воде (Centre for Water Science), который планируется открыть в DESY.

Категория: В мире