Новости мира

Физики впервые вычислили предел текучести жидкости

Традиционно считается, что вязкость невозможно рассчитать теоретически

Служба новостей ForPost

Российские и британские ученые впервые вывели одно из фундаментальных уравнений физики, позволяющее теоретически вычислить предел, до которого жидкость остается жидкостью. Уравнение основано на фундаментальных природных константах. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

Известно, что жидкости становятся более густыми при охлаждении и более жидкими при нагревании. Если их продолжать нагревать, жидкости начинают кипеть и переходят в газообразное состояние. В точке перехода состояния, которая зависит не только от температуры, но и от давления, жидкость обладает минимальной вязкостью. Это и есть предел текучести.

Традиционно считается, что вязкость невозможно рассчитать теоретически, поскольку она сложным образом зависит от структуры жидкости, ее состава, химических взаимодействий, а также от внешних условий. Нобелевский лауреат Стивен Вайнберг сравнил сложность расчета вязкости воды с проблемой вычисления фундаментальных физических констант, лежащих в основе структуры нашей Вселенной.

Несмотря на все трудности Косте Траченко из Лондонского университета королевы Марии и Вадиму Бражкину, российскому ученому, директору института физики высоких давлений РАН, это удалось.

При этом в полученном учеными уравнении предела текучести используются две фундаментальные физические константы — измеримыми свойствами физической природы, которые не меняются — минимальное значение элементарной вязкости, представляющее собой произведение вязкости и объема на молекулу, и постоянной Планка, которая управляет квантовым миром — безразмерным отношением массы протона к электрону.

"Этот результат поразителен, — приводятся в пресс-релизе Лондонского университета королевы Марии слова профессора Кости Траченко. — Вязкость — сложное свойство, сильно различающееся для разных жидкостей и внешних условий. Однако оказалось, что значение минимальной вязкости для всех жидкостей может быть простым и универсальным".

У открытия есть реальное практическое применение. Во-первых, новое уравнение будет полезным при создании новых жидкостей сверхнизкой вязкости для различных химических, промышленных или биологических процессов. Оно покажет тот предел, за который нет смысла стремиться, впустую расходуя ресурсы. Одним из примеров, где это важно, является недавнее использование сверхкритических жидкостей для экологически чистых способов обработки и растворения сложных отходов.

Во-вторых, так как полученное ограничение является фундаментальным, то есть основывается на базовых физических константах, открытие можно использовать для описания процессов, происходящих во Вселенной в целом, например, для определения так называемой "обитаемой зоны", где могут образовываться звезды и планеты, возникать жизненно важные молекулярные структуры.

"Есть признаки того, что фундаментальный нижний предел вязкости жидкости может быть связан с очень разными областями физики: черными дырами, а также новым состоянием вещества, кварк-глюонной плазмой, которая появляется при очень высоких температурах и давлениях. Изучение и оценка этих и других связей — вот что делает исследование таким захватывающим", — отмечает академик Бражкин.

 

Источники
508
Поделитесь:
Оцените статью:
Еще нет голосов
Теги:
||

Уважаемые читатели, комментаторы портала ForPost!

C 22.00 до 8.00 на нашем сайте действует ночной "режим тишины": в этот период публикация комментариев невозможна.

Главное за день

«Мы готовы уже сегодня ночью»: в НАТО перестали стесняться

Отмена табу? Что на самом деле означает фраза главы Люфтваффе.
15/06/2026 14:52
1497

В Севастополе готовят новую систему защиты от беспилотников

Власти заявили, что уже в ближайшее время дроны не смогут приближаться к береговой линии города.
15/06/2026 13:01
6908

В Крыму предложили создать шахматную альтернативу FIDE

Шахматы снова оказались не вне политики?
14/06/2026 15:04
1301

Как Севастополь стал городом особого значения

Градоначальство 1873 года стало для Севастополя первым шагом к гражданской власти и особой субъектности.
14/06/2026 13:00
7580

На севере Крыма власти сообщили об аварийной ситуации на «Титановых инвестициях»

Официальных пояснений о том, что случилось на градообразующем заводе, нет.
13/06/2026 19:10
6141

Как в Севастополе артиллерийский крейсер превратили в корабль космической связи

СССР создавал спутниковый интернет для флота - за полвека до Starlink.
12/06/2026 20:04
2724
Туризм

Сезон дождей не помеха: куда россиянам лететь в Азию летом

Наиболее комфортными направлениями Азии для отпуска в сезон дождей считаются Вьетнам и Таиланд.
15/06/2026 17:17
144

Перекупщиков, из-за которых не было билетов на поезда на юг, будут наказывать

За перепродажу билетов на поезда начнут штрафовать
15/06/2026 09:19
4455

Ялики, котики и большая стройка: чем сегодня живёт набережная Назукина?

Новый сюжет ForPost — о Балаклаве, которая меняется, но ещё проявляет свой морской характер.
13/06/2026 18:02
3454

«Рекомендовано» по-крымски: тайные ревизоры проверят гостевые дома

Туристам станет сложнее ошибиться с жильём в Крыму.
13/06/2026 12:05
5475

Когда целого Крыма мало: лето, снег, крутой Кавказ

Пешеходный маршрут для тех, кто хочет снега летом. Эти 20 километров меняют сильнее тысячи километров путешествий.
13/06/2026 08:00
3159

Что можно посетить в Севастополе на день города

Масштабного празднования в этом году не планируется.
11/06/2026 19:06
4820