Realizarea care schimbă modul în care înţelegem procesele fizice ale materiei: fizicienii au arătat cum particulele ”se pot trezi la viaţă” prin schimbarea stării de agregare

Physical Review Letters a publicat recent descoperirile, prima realizare experimentală a unei astfel de dinamici, scrie Science Daily.

„Am descoperit probabil cel mai simplu sistem fizic care îşi poate schimba starea într-un mediu fix”, a precizat Justin Burton, cercetător în cadrul acestei cercetări. „De fapt, sistemul este atât de simplu încât nu ne-am aşteptat să vedem o asemenea proprietate complexă să emeargă din el”.

• De ce azbestul încă apare în unele produse cosmetice?
• Oamenii de știință au creat cele mai subțiri spaghete din lume

Multe sisteme vii, precum neuronii sau licuricii, îşi schimbă comportamentul în mod colectiv, acţionând împreună sau oprindu-se împreună. Lucrarea de faţă tratează însă sistemele anorganice: particule mici care nu au un „întrerupător”.

„Particulele individuale nu se pot schimba între stările cristaline şi cele fluide”, a precizat Burton. „Schimbarea are loc numai în cazul unei aglomerări de particule, care pot fi şi doar 40. Descoperirile noastre sugerează că abilitatea unui sistem de a schimba stările în orice interval de timp este mai universală decât am crezut anterior”.

Cercetătorii au ajuns la această concluzie prin studiere particulelor de plastic suspendate într-o cameră cu gaz de argon ionizat. Prin schimbarea presiunii gazului din cameră, savanţii pot studia particulele atunci când se schimbă dintr-o stare fluidă într-una stabilă.

Particulele se schimbă de la o structură rigidă la o stare „topită”. Cel mai surprinzător a fost că particulele nu doar se topesc şi recristalizează, dar merg înainte şi înapoi între cele două stări.

„Imaginează-ţi că ai lăsa o bucată de gheaţă pe noptieră la temperatura camerei”, a precizat Guram Gogia, unul dintre cercetători. „Nu ai fi suprins dacă s-ar topi, dar ai fi şocat dacă s-ar topi şi ar îngheţa înapoi”.

Descoperirea cercetătorilor serveşte ca un model simplu, de bază pentru studiul proprietăţilor emergente în sistemele deschise.

„Schimbarea este o parte crucială în lumea noastră fizică”, a precizat Burton. „Nimic nu rămâne în echilibru pentru multă vreme – de la schimbarea climatică la neuronii din creierul uman. Înţelegerea modului de funcţionare al sistemelor este o întrebare fundamentală în fizică. Modelele noastre elimină complexitatea comportamentului, rămânând doar strictul necesar. Acest lucru oferă o bază, un punct de pornire pentru înţelegerea sistemelor mai complexe”.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

O nouă stare a materiei a fost descoperită la LHC

O nouă forţă fundamentală a Universului a fost descoperită în urma unei ciocniri galactice colosale

Un experiment inedit scoate la iveală o proprietate misterioasă a materiei inerte. Poate deveni ”vie”

S-a descoperit un tip de neuroni care ne poate ţine treji pentru sex