Квантовая механика, разработанная в 1920-е годы, оказала огромное влияние на понимание того, как работают элементарные частицы, составляющие различные формы материи, такие как электроны, нейтроны, протоны и фотоны. Благодаря этой теории, ученые начали хорошо понимать физические процессы, в рамках квантовых моделей.
И даже сейчас, спустя 90 лет, новые научные теории, описываются с помощью квантовой физики. Последняя дает людям заглянуть, в казалось бы невозможное.Профессор Эран Рабани, из университета Тель-Авива, со своими коллегами из Колумбийского университета, обнаружили новый квантово-механический эффект, со стеклообразующими жидкостями. Они пришли к выводу, что возможно расплавить стекло, не повышением температуры, а понижением ее до границы, близкой к температуре абсолютного нуля.
Это новое, фундаментальное исследование, которое будет опубликовано в журнале Nature Phisics, имеет ограниченное практическое применение, но понимание того, почему материалы ведут себя именно так, а не иначе, прокладывает путь, для дальнейших открытий.
«Интересный эффект», говорит профессор Рабани, «Мы можем расплавить стекло не нагревом, как это обычно происходит, а охлаждением».
Классическая физика, позволяет исследователям быть уверенными в свойствах физических объектов. Но на атомном и молекулярном уровне, принцип двойственности, который описывает малые объекты как волны, не дает возможность определить точное положение и скорость, в любой момент. Этот факт, известен как «Принцип Гейзенберга». Основываясь на этом принципе, профессор, со своими коллегами, смогли продемонстрировать это удивительное природное явление со стеклом.
На Земле много различных материалов, таких например как кремнезем, использующийся для изготовления обычного стекла – может стать стеклом – по крайней мере, об этом говорит теория, при условии, что этот материал будет охлажден достаточно быстро. Но также исследование показывает, что в особых условиях, при температуре на несколько градусов выше абсолютного ноля (-459,67 градусов по Фаренгейту), стекло может расплавиться.
Этот эффект связан с расположением молекул в материале. В какой-то момент, на фазе охлаждения, материал может стать стеклом, а затем и жидкостью, если существуют необходимые условия.
«Мы надеемся, что будущие эксперименты в лаборатории, оправдают наши прогнозы», сказал профессор, «С нетерпением жду того дня, для продолжения наших исследований».