Квантовое моделирование цезия выявило новый фазовый переход

Специалисты Объединенного института высоких температур РАН совершено открытие, способное переписать учебники физики плазмы. Ученые погрузили виртуальный цезий в адские условия – от 500 до 20 000 градусов Кельвина и чудовищное давление от 1 до нескольких тысяч гигапаскалей. В этой среде, где атомы сдавлены до предела, а электроны покидают свои орбиты десятками, классическая троица состояний вещества – лед, вода и пар – теряет всякий смысл.

Квантовое моделирование цезия выявило новый фазовый переход

Используя сложнейший инструмент – квантовую молекулярную динамику, исследователи увидели то, что не укладывается в привычные рамки. Оказалось, что при экстремальном сжатии цезий может замирать в двух разных «пограничных» состояниях. Удивительный парадокс – давление одно и то же, а вот способность проводить ток различается в корне.

Этот скачок происходит не в момент плавления или закипания. Это совершенно новый тип фазового перехода, протекающий внутри самой плазмы, между двумя уровнями ионизации. Фактически, ученые зафиксировали момент, когда плазма меняет свою природу, не меняя плотности.

Зачем это человечеству? Знание таких тонкостей критически важно для лазерного термоядерного синтеза и расчетов защиты космических аппаратов от микрометеоритов. Понимание того, как ведет себя вещество под ударом быстрых ионов, поможет точнее моделировать процессы в недрах планет-гигантов. Следующий шаг – проверка расчетов в реальной лаборатории для уточнения фазовой карты цезия.

Читайте также

Спорт смягчает симптомы депрессии у людей с высоким генетическим риском

Спорт смягчает симптомы депрессии у людей с высоким генетическим риском

ИИ выяснил, как нейроны гиппокампа кодируют смысл слов

ИИ выяснил, как нейроны гиппокампа кодируют смысл слов

Учёные создали татуировки, которые можно включать, выключать и менять с помощью света

Учёные создали татуировки, которые можно включать, выключать и менять с помощью света

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Apple готовит iPhone без рамок и кнопок, но технология Samsung пока не позволяет его создать

Apple готовит iPhone без рамок и кнопок, но технология Samsung пока не позволяет его создать

На PlayStation 5 научились запускать игры с дисков PS2 — с поддержкой 4K и улучшенной графики

На PlayStation 5 научились запускать игры с дисков PS2 — с поддержкой 4K и улучшенной графики

Астрономы не нашли планеты-гиганты у двух соседних звёзд, но надежда обнаружить обитаемые миры осталась

Астрономы не нашли планеты-гиганты у двух соседних звёзд, но надежда обнаружить обитаемые миры осталась

Учёные создали микроб для Марса, который может помочь в строительстве поселений

Учёные создали микроб для Марса, который может помочь в строительстве поселений