Физики открыли новое состояние материи

Ученые обнаружили новое состояние физической материи, которое позволяет атомам существовать одновременно как твердым, и как жидким. Обычно считалось, что атомы в физическом материале находятся в одном из трех состояний: они либо твердые, либо жидкие, либо газовые. Но исследователи обнаружили некоторые элементы, которые могут взять на себя свойства двух разных состояний, что усложняет эту точку зрения.

Ученые не были уверены, являются ли эти промежуточные состояния их собственным состоянием материи или же они просто представляют собой переход от одного состояния к другому.

Новые исследования проясняют этот спор и указывают на то, что это особое состояние вещества, известное как «состояние цепного расплава». И теперь исследователи надеются, что его можно будет исследовать дальше, чтобы найти новые возможности для неожиданного открытия. Подверженность калия экстремальным условиям окружающей среды, таким как воздействие высоких давлений и температур, была объединена с мощным компьютерным моделированием, позволяющим ученым изучать необычное состояние.

Они показали частицы как жидкого, так и твердого тела. В этих условиях большая часть элементов образует решетчатую структуру, подобную той, которую можно ожидать от твердых тел, но есть и вторая группа атомов, находящихся в жидком состоянии. Ученые Эдинбургского университета в ходе исследования обнаружили, что более полудюжины других элементов, включая натрий и висмут, смогли достичь состояния, если их поместить в нужную среду обитания.

Доктор Андреас Герман из Школы физики и астрономии университета руководил исследованием, которое публикуется в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Он сказал: «Калий - один из самых простых металлов, которые мы знаем, но если его сжать, то он образует очень сложные структуры. Мы показали, что это необычное, но стабильное состояние частично твердое и частично жидкое. Восстановление этого необычного состояния в других материалах может иметь самые разные применения».

Это исследование было поддержано Европейским научно-исследовательским советом и Советом по инженерным и физическим наукам, и эта работа проводилась в сотрудничестве с учеными из Университета Сианьцзянь-Цзянтуня в Китае.