Il Codice della Fusione Decifrato: Risolto un Problema Fisico di Oltre 100 Anni

Ricerche rivelano una semplice equazione parabolica che governa i punti di fusione, dimostrando una fondamentale unità tra vari materiali e avanzando la comprensione della transizione di fase. Credito: SciTechDaily.com

Un professore ha sviluppato una teoria innovativa che fornisce un metodo universale per prevedere i punti di fusione, affrontando una sfida centenaria nella fisica e offrendo significativi benefici alla scienza dei materiali.

Un problema di lunga data nella fisica è stato finalmente risolto dal professore Kostya Trachenko della Queen Mary University di Londra, Scuola di Scienze Fisiche e Chimiche. La sua ricerca, pubblicata sulla Physical Review E, svela una teoria generale per prevedere i punti di fusione, una proprietà fondamentale la cui comprensione ha sconcertato gli scienziati per più di un secolo.

Per decenni, la nostra comprensione dei tre stati fondamentali della materia - solidi, liquidi e gas - si basava su diagrammi di fase temperatura-pressione. Questi diagrammi rappresentano le condizioni in cui ciascuno stato esiste, con linee distinte che li separano. Tuttavia, una linea cruciale, la linea di fusione - che segna la transizione tra solido e liquido - mancava di una descrizione universale.

La teoria del professore Trachenko colma questa lacuna. Sviluppando un nuovo quadro che incorpora recenti progressi nella teoria dei liquidi, dimostra che le linee di fusione possono essere descritte da una semplice equazione parabolica. Ciò non solo offre uno strumento pratico per prevedere i punti di fusione, ma rivela anche una sorprendente universalità tra diversi tipi di materiali. Questa universalità deriva dall'osservazione che i parametri nell'equazione parabolica sono governati da costanti fisiche fondamentali come la costante di Planck e la massa e la carica dell'elettrone.

"La semplicità e l'universalità di questo risultato sono particolarmente eccitanti", spiega il professor Trachenko. "Suggerisce che la fusione, nonostante le sue complessità, mostra una fondamentale unità in sistemi diversi, dai gas nobili ai metalli".

Questa scoperta ha significative implicazioni oltre la fisica teorica. La previsione precisa dei punti di fusione è fondamentale nella scienza dei materiali, con applicazioni che vanno dallo sviluppo di farmaci alla progettazione di materiali avanzati e ad altre aree in cui la previsione dei diagrammi di fase è importante. Il lavoro del professore Trachenko apre la strada a una comprensione più profonda delle transizioni di fase e alla creazione di nuovi materiali con proprietà su misura.