科學家發(fā)現(xiàn)了液體中微粒的微觀運動與其吸熱能力之間的聯(lián)系。

當液體被加熱時，其中的分子開始運動并跳躍。隨著溫度升高，粒子開始更頻繁地移動并覆蓋越來越大的距離。這些運動共同產生了不同的分子“舞蹈”模式，稱為集體激發(fā)。

在發(fā)表在《物理評論快報》上的這項研究中，研究人員使用計算機模擬為液體的分子行為建模。他們發(fā)現(xiàn)，在液體中觀察到的集體激發(fā)最終會變得如此強烈，以至于它們開始相互作用，從而改變了液體本身吸收熱量的方式。

該研究小組由倫敦瑪麗皇后大學，鮑曼莫斯科國立技術大學和俄羅斯高壓物理研究所RAS的科學家組成，他們在許多不同類型的液體中測試了他們的發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)這種關系在液體中是普遍的。

這種新關系的發(fā)現(xiàn)彌合了液體的微觀行為與其主要的宏觀特性(熱容量)之間的差距。這也表明存在用于冷卻應用的最佳溫度區(qū)域，并且可以通過調整分子“舞蹈”的模式來控制該溫度區(qū)域。

鮑曼莫斯科國立技術大學教授，研究報告的作者斯坦尼斯拉夫·尤琴科教授說：“我們希望揭示集體激發(fā)與吸熱之間的這種聯(lián)系，可以為通向液體一般理論的道路提供一條途徑，這是歷史最長的理論之一凝聚態(tài)物理的挑戰(zhàn)。”

瑪麗皇后大學物理與天文學學院的高級講師安德烈·薩佩爾金博士補充說：“盡管我們周圍都是液體，但它仍然是人們最不了解的物質狀態(tài)之一。如此之多，以至于與固體和氣體不同，有液體擴展從內部的原子或分子相互作用一路沒有通用的微觀理論液體到宏觀層面。有了這個發(fā)現(xiàn)，我們希望能彌補這個缺口。”