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物理学家证实了一种新的外观形式的水

时间:2021-11-04 18:55:05 来源:

在20世纪80年代仅假设超前水,并于一群Sissa和ICTP的科学家首次与斯图加特联合的科学家首次描述。对于该研究,在1999年发表于科学,学者使用了高度精致的现实计算机模拟模型。Erio Tosatti和Sandro Scandolo

原始状态,既有实体和液体同时:这是对别人的物质 - 水上的最新消息 - 对每个人来说都是熟悉的,但似乎持有科学家们总是对新鲜的惊喜。它的名字是“超级水”;它不存在于地球上,但它可能在太阳系和海王星等太阳系的某些行星中丰富,并且在最近发现的许多外产品中。它现在已经在自然物理学最近发表的一项研究中实验证实。在20世纪80年代仅假设超前水,并于一群Sissa和ICTP的科学家首次与斯图加特联合的科学家首次描述。对于该研究,在1999年发表于科学,学者使用了高度精致的现实计算机模拟模型。最近的一篇关于纽约时报的一篇文章突出了两项研究研究的相关性。

确认,二十年后

“差不多二十年前,1999年,随着我们在科学中发表的研究,我们是第一个通过当时真正先进的模拟确认这种超级阶段的存在,”Erio Tosatti教授,其中一位作者解释道研究。“新的实验结果是进一步证明我们多年前定义的理论模型能够,尽管有限的计算资源,但预测在实验室中难以繁殖的非常好的身体情况。”Sandro Scandolo,1999年出版物的另一个作者,确认。“由于这项研究,我们能够比实验证实更早地要求这种超越状态的存在。这是一个真正的成就。现在证据证实,这些模型的工作非常好。“

什么是超级水?

水分子由与氧原子粘合的两个氢原子形成,具有V结构。在目前的研究中,在自然物理学中出现,劳伦斯利弗莫尔国家实验室和加州大学伯克利的研究人员已经成功地重建了极端条件,非常高的压力和温度,其中水在特定阶段:超级阶段。Scandolo解释说:“这是一个非常有趣的状态,因为它既不是实体也不是液体:氧气仍然固定,而质子可以自由流动。”一方面,热量削弱氧气和氢气之间的键;另一方面,高压使氧气保持在结晶取向中,因此固体,氢原子以液体形式移动,可以在它们中移动。这将高压水从绝缘冰转化为导体,其中电力由带正电荷的原子而不是电子进行,显然是负的。“如果我们成功地在不懈的条件下重建这种配置,我们将有一个理想的电池,电荷在稳固的机械结构内自由移动,”Sandro Scandolo解释说。

除了其他物质,已经已知的表面相,但不适用于水。“在自然物理上出现的研究具有重要意义,因为它提供了第一次在极端温度和压力条件下存在的超越水状态的实验证据。Scandolo说,该领域的巨大发展也可以通过该领域的巨大发展,“斯巴尔多洛说。

来自另一个世界的东西

Scandolo和Tosatti仍然未答复的问题是,如果天王星和海王星等太阳系的行星中的水是液体,固体或超级状态。事实上,这些行星的条件将有利于后一种可能性。“它会产生巨大的差异,因为它会影响这些行星中的对流现象,也会影响它们的热和机械性能,我们很少知道。到目前为止,人们必须依靠来自材料物理学的信息和模型。因此,这项研究提供了关于太阳系及超越的其他行星的额外有趣的元素,“Scandolo说。在自然物理学中到达的确认也达到了更多。“它表明,我们在该领域开发的计算和理论模拟不仅至关重要,不能在地球或其他行星中找到的极端物理情况,非常困难地重现实验,而且代表理想斯堪的洛洛的模拟工具和搜索新材料的新材料,“Scandolo总结道。

出版物:Marius Millot等,“使用冲击压缩的超级水冰的实验证据,”自然物理(2018)DOI:10.1038 / S41567-017-0017-4


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