Fyysikot ovat rikkoneet fysiikan lasikattoja kuumentamalla kultaa ennennäkemättömän korkeisiin lämpötiloihin, tiedottaa Nevadan Renon yliopisto.
Tutkijat kuumensivat kultaa yli 19 000 kelvinin lämpötilaan (18 727 °C) ilman, että se alkoi sulaa. Tiedotteessa hehkutetaan kokeen murskanneen pitkäaikaisen ajatuksen entropiakatastrofista, jonka mukaan kiinteä kiteinen aine ei voi pysyä vakaana lämpötilassa, joka ylittää kolminkertaisesti aineen sulamispisteen.
Kullan sulamispiste on 1 337 kelviniä eli noin 1 064 celsiusastetta. Kokeessa ylitettiin kullan sulamispiste siis melkein 14-kertaisesti ilman näytteen sulamista.
”Tämä on mahdollisesti kuumin koskaan mitattu kiteinen materiaali,” sanoo tiedotteessa professori Thomas White, joka on tutkimuksen pääkirjoittaja.
”Odotin, että kulta kuumenisi merkittävästi ennen sulamista, mutta en odottanut neljätoistakertaista lämpötilan nousua,” White sanoo.
Monikansallinen tutkijaryhmä suunnitteli kokeen, jossa ohut kultafolio kuumennettiin laserilla 50 kvadriljoonasosasekunnin ajan (miljoonasosa miljardisosasta). Nopeus, jolla kulta kuumennettiin, näyttää olevan syy siihen, miksi kulta pysyi kiinteänä, tiedotteessa todetaan.
Havainnot viittaavat siihen, että kiinteiden aineiden ylikuumenemisen (engl. superheat) raja voi olla paljon korkeampi – tai olematon – jos kuumennus tapahtuu tarpeeksi nopeasti. Ilmiöllä voi olla laajoja sovelluskohteita fysiikan alalla, mukaan lukien planeettatieteissä ja fuusioenergian kehittämisessä.
Tutkimusraportti on julkaistu Nature-tiedelehdessä. Lisää aiheesta tutkimustiedotteessa.