Физики взорвали золото гигантским лазером и случайно опровергли известную физическую модель.

Физики из SLAC National Accelerator Laboratory нагрели золото до температуры, превышающей 18 726 градусов Цельсия (33 740 градусов Фаренгейта) с помощью мощных лазеров и рентгеновского излучения, значительно превысив пределы, установленные общепринятыми физическими моделями. Как сообщается в отчете, опубликованном в журнале Nature, исследователи впервые продемонстрировали способ прямого измерения температуры вещества в экстремальных состояниях, характеризующихся чрезвычайно высокими температурами, давлениями или плотностями.

Используя новую методику, ученым удалось получить золото при температуре, значительно превышающей его точку кипения – процесс, известный как перегрев. В этом состоянии распространенный металл существовал в странном промежуточном состоянии между твердым и жидким. Результаты указывают на то, что при определенных условиях золото может не иметь предела перегрева. Если это подтвердится, то это может найти широкое применение в космических полетах, астрофизике или ядерной химии, считают исследователи.

В основе исследования лежит двухэтапный эксперимент. Сначала ученые использовали лазер для перегрева образца золота, подавляя естественную тенденцию металла расширяться при нагревании. Затем они облучили образцы золота ультраярким рентгеновским излучением, которое рассеивалось от поверхности металла. Рассчитав искажения частоты рентгеновского излучения после столкновения с частицами золота, команда определила скорость и температуру атомов.

Полученный экспериментальный результат, по-видимому, опровергает хорошо установленную теорию в физике, которая утверждает, что такие структуры, как золото, нельзя нагреть более чем в три раза выше его точки кипения, составляющей 1064 градуса Цельсия (1948 градусов Фаренгейта). При превышении этих температур перегретое золото должно достичь так называемой "энтропийной катастрофы" – или, проще говоря, нагретое золото должно было взорваться. Сами исследователи не ожидали преодолеть этот предел. Новый результат опровергает общепринятую теорию, и делает это с большим отрывом, значительно превысив теоретическое предсказание, показывая, что возможно нагреть золото до поразительной температуры в 18 726 градусов Цельсия (33 740 градусов Фаренгейта).

Команда уже применяет эту методику к другим материалам, таким как серебро и железо, и сообщает о многообещающих данных.