科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了液體中微粒的微觀運(yùn)動(dòng)與其吸熱能力之間的聯(lián)系。

當(dāng)液體被加熱時(shí)，其中的分子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并跳躍。隨著溫度升高，粒子開(kāi)始更頻繁地移動(dòng)并覆蓋越來(lái)越大的距離。這些運(yùn)動(dòng)共同產(chǎn)生了不同的分子“舞蹈”模式，稱為集體激發(fā)。

在發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上的這項(xiàng)研究中，研究人員使用計(jì)算機(jī)模擬為液體的分子行為建模。他們發(fā)現(xiàn)，在液體中觀察到的集體激發(fā)最終會(huì)變得如此強(qiáng)烈，以至于它們開(kāi)始相互作用，從而改變了液體本身吸收熱量的方式。

該研究小組由倫敦瑪麗皇后大學(xué)，鮑曼莫斯科國(guó)立技術(shù)大學(xué)和俄羅斯高壓物理研究所RAS的科學(xué)家組成，他們?cè)谠S多不同類型的液體中測(cè)試了他們的發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)這種關(guān)系在液體中是普遍的。

這種新關(guān)系的發(fā)現(xiàn)彌合了液體的微觀行為與其主要的宏觀特性(熱容量)之間的差距。這也表明存在用于冷卻應(yīng)用的最佳溫度區(qū)域，并且可以通過(guò)調(diào)整分子“舞蹈”的模式來(lái)控制該溫度區(qū)域。

鮑曼莫斯科國(guó)立技術(shù)大學(xué)教授，研究報(bào)告的作者斯坦尼斯拉夫·尤琴科教授說(shuō)：“我們希望揭示集體激發(fā)與吸熱之間的這種聯(lián)系，可以為通向液體一般理論的道路提供一條途徑，這是歷史最長(zhǎng)的理論之一凝聚態(tài)物理的挑戰(zhàn)。”

瑪麗皇后大學(xué)物理與天文學(xué)學(xué)院的高級(jí)講師安德烈·薩佩爾金博士補(bǔ)充說(shuō)：“盡管我們周圍都是液體，但它仍然是人們最不了解的物質(zhì)狀態(tài)之一。如此之多，以至于與固體和氣體不同，有液體擴(kuò)展從內(nèi)部的原子或分子相互作用一路沒(méi)有通用的微觀理論液體到宏觀層面。有了這個(gè)發(fā)現(xiàn)，我們希望能彌補(bǔ)這個(gè)缺口。”