Poate o substanţă să fie atât de fierbinte încât temperatura ei să se răstoarne? Cercetătorii spun că da

Cu cât o substanţă se încălzeşte, cu atât particulele lor devin mai agitate. Reciproca este valabilă, cu cât scade temperatura, cu atât particulele se mişcă mai puţin. Dar fenomenul nu este atât de simplu. Căldura nu este doar energia medie a unor particule dintr-un sistem; ci reprezintă şi modul în care energia este distribuită printre aceste particule, scrie Curiosity.

Să ne imaginăm că fiecare particulă dintr-o substanţă este o piatră şi construieşti o piramidă din acestea blocuri bazat pe cât de multă energie au. Cel mai de jos nivel al piramidei este realizat din pietrele cu energia cea mai scăzută, iar particulele din vârf au energia cea mai mare. Dacă sistemul este foarte fierbinte, atunci piramida este mai înaltă şi subţire.

În acest model, într-un anume punct, s-ar ajunge la „înaltul absolut”: o coloană cu grosimea de un bloc care „atinge infinitatea”. Dar lucrurile devin bizare dacă temperatura mai creşte de acolo: reapare piramida, dar invers. Acum nivelul cel mai de jos al piramidei este vârful său, iar temperatura care descrie forma devine negativă. 

O piramidă inversă nu este foarte stabilă. Particulele de energie mare vor cădea spre nivelul de jos pe măsură ce le scade energia. Fenomenul face ca aceste particule să emită lumină – populaţii inversate. 

În general, aceste populaţii inversate vor atinge eventual un echilibru. Dar un studiu arată că sunt situaţii când acest lucru nu este adevărat. Dacă există două sisteme cuantice, unde unul este la maximul absolut iar celălalt nu, acestea se vor echilibra la un numitor comun, precum două vase comunicante. Dar acest lucru este valabil doar dacă sistemele sunt de aceeaşi dimensiune. Dacă cel de energie mare are şi dimensiuni superioare faţă de cel cu energie joasă, energia din sistemul mai mic va creşte semnificativ, creând inversiunea bizară.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Cum au reuşit 245 de persoane să sară în tandem de pe un pod şi să supravieţuiească. La baza acţiunii se află legile lui Newton

Descoperire uimitoare a acceleratorului de particule de la CERN: un sistem nemaivăzut de cinci particule

Dublă descoperire remarcabilă făcută de fizicieni. Vidul nu este spaţiu gol şi particulele cuantice au fost în PREMIERĂ observate direct

Cercetătorii au descoperit o proprietate a apei pe care nu o pot explica