على الرغم من إمكانية حساب الكثافة والضغط بدرجة من الموثوقية، إلا أن درجة الحرارة كانت دائمًا محاطة بهامش خطأ كبير. يقول بوب ناغلر، العالم في مختبر المسرعات الوطني في كاليفورنيا: "لدينا أساليب جيدة لقياس كثافة وضغط هذه الأنظمة، ولكن ليس درجة حرارتها".
وأضاف: "في هذه الدراسات، كانت أرقام درجة الحرارة مجرد تقديرات تنطوي على أخطاء فادحة، مما عرقل نماذجنا النظرية. إنها مشكلة نواجهها منذ عقود".
تغير كل شيء عندما نُشرت تقنية رائدة لقياس درجة حرارة الذرات مباشرةً فيما يُسمى "المادة الكثيفة الدافئة". فبدلاً من الاعتماد على المحاكاة، تُركز هذه الطريقة على مراقبة السرعة الفعلية للذرات: فكلما زادت سرعتها، ارتفعت درجة حرارتها.
لاختبار ذلك، قام الباحثون بتسخين رقاقة ذهبية رقيقة جدًا باستخدام ليزر فائق القوة في مختبر المسرعات الوطني في كاليفورنيا.
وعندما وصلت العينة إلى درجات حرارة قصوى، سلطوا عليها أشعة سينية فائقة السطوع من المسرع. وكان التغير الطفيف في تردد هذه الأشعة مؤشرًا مباشرًا على الاهتزاز الذري.
أربكت النتيجة العلماء: فقد وصل الذهب إلى 19,000 كلفن، أي ما يعادل حوالي 14 ضعف درجة انصهاره، ومع ذلك احتفظ ببنيته البلورية.
يتناقض هذا مع المبدأ المعروف باسم "الكارثة الإنتروبية"، والذي ينص على أنه لا يمكن لأي مادة صلبة أن تبقى مستقرة بعد حد من الفوضى يعادل حد حالتها السائلة.
تُجبر هذه النتائج على إعادة النظر في إحدى مبادئ فيزياء المواد. وقد أعرب فريق البحث عن تفاؤله قائلاً: "إذا كانت تجربتنا الأولى بهذه التقنية قد أدت بالفعل إلى التشكيك في مبدأ راسخ، فأنا متشوق لرؤية ما سنكتشفه في المستقبل".
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق