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
513
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

В Севастополе вырастет огромный новый район «Северный»

Под застройку на Северной стороне города уйдут почти 377 гектаров земли.
14/10/2026 20:01
4835

В севастопольском заказнике хотели построить ангар c удобствами

Однако всё упёрлось в невозможность подключения к электросетям.
14/10/2026 14:01
2338

Ранее судимый директор «Севастопольского центра права» вновь арестован

Шлейф нехороших историй тянется за ним многие годы.
13/10/2026 16:03
6504

Билеты на поезд в Крым снова можно купить сильно заранее

Глубину продаж увеличили спустя три месяца.
13/10/2026 12:01
7193

Как пушистый гарнизон Севастополя несёт службу

Почему в Севастополе у котов привилегированное положение?
13/10/2026 08:00
6480

Вейзен и Энберг: кто построил знаменитый Севастополь и что скрывают здания

Например, здание севастопольского ГУМа строили как... ночлежку с лифтами.
12/10/2026 19:00
2997
Туризм

Билеты на поезд в Крым снова можно купить сильно заранее

Глубину продаж увеличили спустя три месяца.
13/10/2026 12:01
7190

Проект отеля с бассейном на крыше в Балаклаве отправлен на доработку

Нарекания вызвали как вид здания, так и его цветовые решения.
12/10/2026 12:01
3048

Сколько на самом деле необходимо выходных для восстановления организма

Хватает ли двух дней для полноценной перезагрузки?
09/10/2026 12:20
1153

Многомиллиардный курорт на западе Крыма будет «дружить» с географами

Какие выгоды от сотрудничества видят кластер и общественное движение?
08/10/2026 09:00
31392

Кто спасёт Диву: у знаменитой скалы Крыма нет хозяина

Что происходит, когда достопримечательность никому не принадлежит.
06/10/2026 15:00
13178