Впервые в истории ученым удалось напрямую измерить температуру атомов в условиях экстремального нагрева, что не только решило многолетнюю научную проблему, но и опровергло устоявшуюся теорию, которая существовала с 1980-х годов.
Это достижение стало результатом работы международной команды физиков под руководством специалистов Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Университета Невады. Их открытие переворачивает представление о так называемой «катастрофе энтропии» — пределе, за которым вещество якобы не может существовать в твердом состоянии при супернагреве.
До сих пор измерить температуру в так называемой «теплой плотной материи» — веществе, которое находится в экстремальных условиях давления и тепла (именно такие условия в ядрах планет, на Солнце или внутри термоядерных реакторов) — было практически невозможно. Ученые могли с относительной точностью определить плотность и давление такой материи, но ее температура оставалась лишь предметом догадок и приблизительных расчетов с огромными погрешностями. Это обстоятельство было серьезным препятствием для развития теоретических и практических разработок в сфере термоядерной энергетики.
Ученые разработали принципиально новый метод, основанный на прямом измерении скорости движения атомов, которая напрямую связана с температурой. Эксперимент проводился с использованием инструмента MEC (Matter in Extreme Conditions) на базе лазерной установки LCLS (Linac Coherent Light Source) в SLAC. Физики сфокусировали мощный лазер на тончайшей золотой пластинке, создавая в ней экстремально высокую температуру за триллионные доли секунды. В это же время через образец пропускали сверхъяркий импульс рентгеновского излучения. Его рассеяние на вибрирующих атомах позволило с беспрецедентной точностью определить частотный сдвиг и, соответственно, температуру вещества.
Источник: hi-tech.mail.ru