Prima pagină Stiinta

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

Alexandru Voiculescu 11.11.2017 | ● Vizualizări: 972
Credit: 123RF     + zoom
Galerie foto (1)

Fizicienii de la Universitatea Emory au arătat cum un sistem de particule fără viaţă se poate „trezi” prin schimbările repetate de stări solide şi lichide, chiar dacă mediul rămâne stabil.

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”.

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

ASCULTĂ CE GÂNDEȘTI