حالت چهارم ماده
تا به امروز تصور عام بر این بود که اتم‌ها در ماده فیزیکی در یکی از سه حالتِ «جامد، مایع و گاز» وجود دارند. اما یک تیم بین‌المللی از فیزیکدانان به سرپرستی دانشگاه ادینبورگ دریافتند که برخی عناصر میتوانند در زمان مواجهه با شرایط سخت و بغرنج ویژگی‌های حالات جامد و مایع را بصورت همزمان داشته باشند.
مرواریدهای پتاسیم در زیر روغن پارافین
اِعمال فشار و دمای بالا به پتاسیم باعث ایجاد حالتی می شود که در آن قسمت اعظمی از اتم‌های آن عنصر، یک ساختار شبکه جامد پدید می آورند. با این وجود، این ساختار حاوی مجموعه دیگری از اتم‌های پتاسیم نیز است که آرایش مایع دارند. دکتر «آندرئاس هرمان» یکی از نویسندگان مقاله و محقق از دانشکده فیزیک و اخترشناسی در دانشگاه ادینبورگ گفت: «پتاسیم یکی از ساده‌ترین فلزاتی است که می شناسیم؛ اما اگر آن را تحت فشار زیاد قرار بدهید، ساختارهای بسیار پیچیده‌ای را پدید می آورد.»
تا کنون مشخص نبود که آیا این ساختارها حالت جدیدی از ماده به نام «chain-melted»(زنجیره‌ای ذوب شده) دارند یا دو حالت مختلف به خود می گیرند. دکتر هرمان و همکارانش از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری قدرتمندی برای مطالعه وجود حالت جدید ماده استفاده کردند. شبیه‌سازی اینکه چگونه ۲۰ هزار اتم پتاسیم در شرایط نامساعد و بغرنج رفتار می کنند، نشان داد که این ساختارهای ایجاد شده از حالت «chain-melted» بهره می برند.
محققان گفتند: «اِعمال فشار به این اتم‌ها باعث تشکیل دو ساختار شبکه جامد درهم تنیده می شود. برهمکنش ای شیمیایی میان اتم‌ها در یک شبکه، خیلی قوی است؛ یعنی وقتی ساختار با افزایش دما روبرو می شود، آنها در حالت جامد باقی می مانند؛ اما اتم‌های دیگر وارد حالت مایع می شوند. اتم‌های زیادی از جمله سدیم انتظار می رود در این حالتِ تازه کشف شده وجود داشته باشند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ
منبع: sci-news.com
