ახალმა კვლევამ აჩვენა, რომ ოქროს ცოტა ხნით მაღალ ტემპერატურამდე გაცხელებისასაც კი შეუძლია სრულად მყარი მდგომარეობის შენარჩუნება. ამ აღმოჩენის გამო შეიძლება, მატერიის ქცევის ხელახლა შესწავლა დაგვჭირდეს.

მეცნიერების საერთაშორისო გუნდმა ექსპერიმენტის ჩასატარებლად ძალიან ძლიერი და მოკლევადიანი ლაზერული იმპულსები გამოიყენა. მათი საშუალებით, ოქროს თხელი ფირფიტები გააცხელეს და მატერია ე.წ. ენტროპიის კატასტროფის ზღვარს გადააცილეს. ასე ეწოდება იმ მომენტს, სადაც მყარი ნივთიერება იმდენად ცხელდება, რომ თავის სტრუქტურას ვეღარ ინარჩუნებს და დნობას იწყებს.

ამ პროცესს "სუპერგაცხელებას" ეძახიან. მასში მყარი სხეული იმდენად სწრაფად ცხელდება, რომ ატომებს სითხედ გადასაქცევად დრო ფიზიკურად არ ყოფნის. შედეგად, კრისტალური სტრუქტურა შეიძლება, უმოკლეს დროში მნიშვნელოვნად გადასცდეს დნობის სტანდარტულ ზღვარს, მაგრამ მაინც მყარი დარჩეს.

"ამ ექსპერიმენტმა არა მხოლოდ ენტროპიის კატასტროფას გადააჭარბა, არამედ მიანიშნა, რომ მყარი სხეულების "სუპერგაცხელების" ზღვარი შესაძლოა ბევრად უფრო მაღალი იყოს, ვიდრე გვეგონა", — აღნიშნავენ კვლევის ავტორები.

ჩვეულებრივ ითვლებოდა, რომ ენტროპიის მკვეთრად ზრდის მომენტი დნობის სტანდარტულ ტემპერატურას სამჯერ აღემატება. ამის მიუხედავად, ახალმა კვლევამ აჩვენა, რომ ოქრო შეიძლება, ამ მომენტზე 14-ჯერ უფრო მაღალ ტემპერატურამდე გაცხელდეს და მაინც არ გადნეს.

რამდენად უცნაურადაც არ უნდა ჟღერდეს, ეს დასკვნა თერმოდინამიკის არცერთ კანონს არ ეწინააღმდეგება. იგი უბრალოდ აჩვენებს, რომ ზოგიერთი რეაქცია თერმოდინამიკის კანონის დაუყოვნებელი უკურეაქციისთვის ზედმეტად სწრაფია. როგორც ჩანს, ოქროს ატომები ასეთ მოკლე პერიოდში ვერსად გადაადგილდებიან, რაც თერმულ ენერგიას სტრუქტურის დაშლამდე გაფანტვის საშუალებას აძლევს.

მკვლევრებმა ლაზერული იმპულსებით 18 700 გრადუს ცელსიუსამდე მიაღწიეს. ოქრომ ამ ტემპერატურაზე 2 პიკოწამის (წამის მეტრილიონედი) განმავლობაში მყარი სტრუქტურა შეინარჩუნა. ეს დრო სრულებით საკმარისია იმისათვის, რომ არსებული თეორიები გადაიხედოს.

ეს აღმოჩენა ფიზიკოსებისთვის შთამბეჭდავი და დამაინტრიგებელია. გამოდის, რომ შესაძლოა, ზოგიერთ მყარ ნივთიერებას კონკრეტული დნობის წერტილი საერთოდაც არ ჰქონდეს.

"ჩვენი კვლევა აშკარად აჩვენებს, რომ თუ მასალა საკმარისად სწრაფად გაცხელდება, "სუპერგაცხელების" ზღვარი შეიძლება მნიშვნელოვნად დაირღვეს", — წერენ მკვლევრები.

ამ აღმოჩენას პრაქტიკული მნიშვნელობა მრავალი მიმართულებით აქვს. "სუპერგაცხელება" მრავალ მოწყობილობაში, მათ შორის ბირთვულ რეაქტორებში გამოიყენება. ახლა მეცნიერებს უფრო ზუსტად ეცოდინებათ, თუ რა ხდება სწრაფი თერმული რეაქციების დროს.

"გვეგონა, რომ ეს საკითხი 1980-იან წლებში დავხურეთ, როცა "სუპერგაცხელების" ზღვარი დადგინდა. აღმოჩნდა, რომ ახლა ხელახლა უნდა დავსვათ კითხვა — როდის იწყება დნობა?", — განაცხადა ფიზიკოსმა თომას უაიტმა ინტერვიუში.

კვლევა გამოქვეყნდა ჟურნალ Nature-ში.