Évtizedes rejtély oldódott meg: létezhet egy eddig fel nem fedezett, különös üveg, ami kristályként viselkedik
Bizonyos értelemben az a pohár, amelyből a vizet iszod, közelebb áll a folyadékhoz, mint a benne úszó jégkockához.
Molekulái ugyanis éppúgy összevissza rendezettséget mutatnak, mint a folyadéké: a lehetséges elrendezések megszámlálhatatlanul sokaságából egy véletlenszerű állapot.
– írta a ScienceAlert.
Az ideális üveg elméletét először 1948-ban vetette fel Walter Kauzmann kémikus. Úgy vélte, mivel az entrópia (a rendezetlenség mértéke) csökken, amikor egy folyadék lehűl és üveggé alakul, létezhet egy olyan alacsony hőmérséklet, ahol az entrópia teljesen eltűnik. Az anyag elrendezése továbbra is véletlenszerű maradna, de olyan precízen lenne „becsomagolva”, hogy semmilyen más módon nem lehetne átrendezni. Azóta heves vita folyt arról, hogy egy ilyen, paradox módon rendezett üveg egyáltalán előállítható-e.
Az Oregoni Egyetem fizikusa, Viola Bolton-Lum és kollégái
Nyilvánvaló volt, hogy a szokásos lehűtés nem vezethet ehhez az állapothoz, mert végtelen időre lenne szükség. Éppen ezért a modelljeikben egyfajta „csalókódot” vezettek be, amely lehetővé teszi, hogy a részecskék mérete a csomagolás közben változzon.
Mi ennek az oka?
Az anyagban úgynevezett hiperuniformitás is megjelenne, vagyis közelről nézve nem látszódna sem részecske-összetömörülés, sem üres hézag.
„Úgy gondoljuk, rátaláltunk a megoldásra azzal, hogy megmutattuk: ez az állapot valójában nem paradoxon. Valóban, képesek vagyunk felépíteni” – nyilatkozta Eric Corwin, az Oregoni Egyetem fizikusa a Phys.org-nak.
„Újszerű megközelítésekre lesz szükség az ilyen pakolások gyakorlati létrehozásához, mivel a megszokott termikus vagy mechanikai eljárásokkal nem érhetők el” – írják a kutatók a tanulmányukban. Hozzáteszik: „Ahhoz, hogy ilyen rendszereket a gyakorlatban előállítsunk, az algoritmusunk fizikai megvalósítását kellene kidolgozni.”
Via ScienceAlert
