El código de deshielo descifrado: Se resuelve un problema de física de más de 100 años
La investigación revela una simple ecuación parabólica que rige los puntos de fusión, demostrando una unidad fundamental a través de diversos materiales y avanzando en la comprensión de la transición de fase. Crédito: SciTechDaily.com
Un profesor ha desarrollado una teoría revolucionaria que proporciona un método universal para predecir los puntos de fusión, abordando un desafío centenario en la física y ofreciendo beneficios significativos para la ciencia de materiales.
Un problema de larga data en la física finalmente ha sido resuelto por el profesor Kostya Trachenko de la Escuela de Ciencias Físicas y Químicas de la Queen Mary University de Londres. Su investigación, publicada en la Physical Review E, revela una teoría general para predecir los puntos de fusión, una propiedad fundamental cuyo entendimiento ha desconcertado a los científicos durante más de un siglo.
Durante décadas, nuestro entendimiento de los tres estados básicos de la materia - sólidos, líquidos y gases - se basó en diagramas de fase de temperatura-presión. Estos diagramas representan las condiciones bajo las cuales cada estado existe, con líneas distintas que los separan. Sin embargo, una línea crucial, la línea de fusión, que marca la transición entre sólido y líquido, carecía de una descripción universal.
La teoría del profesor Trachenko cubre este vacío. Al desarrollar un nuevo marco que incorpora avances recientes en la teoría de los líquidos, demuestra que las líneas de fusión pueden ser descritas por una simple ecuación parabólica. Esto no sólo ofrece una herramienta práctica para predecir los puntos de fusión, sino que también revela una sorprendente universalidad a través de diferentes tipos de materiales. Esta universalidad proviene de observar que los parámetros en la ecuación parabólica están gobernados por constantes físicas fundamentales como la constante de Planck y la masa y carga del electrón.
"La simplicidad y la universalidad de este resultado son particularmente emocionantes", explica el profesor Trachenko. "Sugiere que la fusión, a pesar de sus complejidades, exhibe una unidad fundamental a través de sistemas diversos, desde gases nobles hasta metales".
Este descubrimiento tiene implicaciones significativas más allá de la física teórica. La predicción precisa de los puntos de fusión es crucial en la ciencia de materiales, con aplicaciones que van desde el desarrollo de medicamentos hasta el diseño de materiales avanzados y otras áreas donde la predicción de los diagramas de fase es importante. El trabajo del profesor Trachenko allana el camino para una comprensión más profunda de las transiciones de fase y la creación de nuevos materiales con propiedades personalizadas.
