В науке редко совершаются открытия, затрагивающие фундаментальные основы бытия. Такой прорыв случился сейчас. Ученым удалось вычислить границы текучести жидкостей.
Российско-британской группе ученых удалось совершить огромный прорыв в науке, описывающей строение и свойства веществ. Эксперты вывели уравнение, характеризующее пределы текучести жидких веществ. То есть те границы, за которыми жидкости превращаются в парообразное состояние.
Не вдаваясь глубоко в чисто научные детали, коротко о сути. Все знают: застывая при охлаждении, жидкости становятся более густыми. Или даже обретают, как лед, свойства твердых тел. При нагревании, напротив, межмолекулярное пространство увеличивается, жидкость растекается. Ее можно довести до кипения и обратить в пар.
Пределом текучести физики называют ту границу, за которой как раз и совершается эта трансформация: жидкость становится паром. Вывести некую общую для всех жидких веществ формулу этого перехода долгое время не удавалось. Поскольку процесс не линейный, неоднозначный. На него влияет и температура, и давление, и ряд иных внутренних и сопутствующих факторов.
То, что оставалось камнем преткновения для физиков в течение веков, смогли одолеть Костя Траченко и Вадим Бражкин, представители британской и российской науки. Первый является сотрудником Лондонского университета королевы Марии, второй в РАН возглавляет институт физики высоких давлений.
В уравнении, что вывели эти физики, главными «действующими лицами» являются две фундаментальные природные константы. Первая, это минимальная элементарная вязкость, которую рассчитывают, умножая вязкость на молекулярный объем. Вторая — постоянной Планка, главный «дирижер» квантового мира. Ее высчитывают как безразмерное отношение массы протона к электрону. Получилось уникальное, универсальное, и при этом «простое» (для тех, кто на короткой ноге с постоянной Планка) уравнение.
Хорошо, скажет въедливый читатель. Нам-то что с того? Ну, порадуются физики, может, авторам Нобелевку присудят. А что это дает обычным людям?
В принципе, любое открытие, даже самого высокого научного уровня, рано или поздно «спускается на землю», находит практическое применение. Вопрос: рано или поздно?
Так произойдет и с новым уравнением. Его внедрят в практику, скорее, рано, в обозримом будущем. В первую очередь, для создания новых жидкостей для промышленности, обладающих сверхнизкой вязкостью. Они нужны, скажем, для нейтрализации отходов, которые невозможно или сложно растворить традиционными способами. Эти методики позволят значительно экономить ресурсы планеты.
Поскольку уравнение базовое, использует фундаментальные физические постоянные, то оно применимо и для космоса, для процессов, что происходят во Вселенной. А значит, поможет нам лучше понять окружающий мир и происхождение самой Земли, жизни на ней и в обозримом космосе. В идеале, мы сможем, применив данные расчеты, поискать признаки жизни далеко от Солнечной системы.