O co dokładnie chodziło? Zacznijmy od tego, że wspomniane diagramy składają się z linii oddzielających każdy stan. Jedna, odnosząca się do zjawiska topnienia, nie posiadała uniwersalnego opisu, co spędzało fizykom sen z powiek. Wydaje się, że wreszcie doszło do przełomu w badaniach na ten temat. Tak przynajmniej twierdzą autorzy publikacji zamieszczonej w Physical Review E.
Czytaj też: Nowatorskie materiały powstają atom po atomie. Tych kwantowych klocków LEGO nie układa człowiek
Przedstawiciele Queen Mary University of London przekonują, że udało im się opracować ogólną teorię przewidywania temperatury topnienia. Na czele zespołu badawczego stanął Kostia Traczenko, który wyjaśnia, jak wraz ze współpracownikami wykazał, że proste równanie paraboliczne może opisywać linie topnienia. To z kolei toruje drogę do przewidywania temperatury topnienia, choć wniosków płynących z przeprowadzonych ekspertyz jest więcej.
Przewidywanie temperatury topnienia powinno zaprocentować nie tylko w badaniach teoretycznych, ale również eksperymentach poświęconych projektowaniu nowych materiałów o istotnych właściwościach
Wspomniane wykresy fazowe temperatury i ciśnienia składają się z trzech linii przejścia fazowego: ciało stałe-gaz, ciecz-gaz i ciało stałe-ciecz. O ile przed dokonaniami autorów istniały wyrażenia analityczne dotyczące dwóch pierwszych wariantów, tak trzeci pozostawał pozbawiony takiej funkcji. Z przekazanych informacji wynika, że proponowane rozwiązanie jest regulowane przez podstawowe stałe fizyczne i wykazuje uniwersalność dla różnych układów.
Poza praktycznym narzędziem do przewidywania temperatury topnienia, członkowie zespołu badawczego potwierdzili ową uniwersalność, która według nich wynika z obserwacji, iż parametry w równaniu parabolicznym są regulowane przez stałe pokroju masy i ładunku elektronów czy stałej Plancka. To z kolei prowadzi do konkluzji, jakoby topnienie – choć będące wysoce złożonym procesem – cechowało się zaskakującą uniwersalnością w różnych układach, od gazów szlachetnych po metale.
Czytaj też: Naukowcy znaleźli wyjątki od ważnego prawa fizyki. Wszystko przez przezroczyste polimery
Jakie mogą być praktyczne implikacje płynące z przeprowadzonych eksperymentów? Skorzystać powinni przedstawiciele kilku różnych dziedzin, ponieważ mówi się o postępach w materiałoznawstwie czy wytwarzaniu nowych leków. Dzięki dotychczasowym osiągnięciom w zakresie przejść fazowych naukowcy zajmujący się tematem powinni mieć ułatwione zadanie w kontekście projektowania materiałów o niespotykanych do tej pory właściwościach.
