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
511
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

Кто отвечает за спасённых дельфинов, если чиновники говорят «не к нам»

Спасение морских обитателей оказалось вне понятной системы контроля.
16/09/2026 20:00
1226

Российский статус Севастополя в 1993 году: почему не получилось

Ставку сразу надо было делать на людей и территорию.
15/09/2026 20:16
9820

Россия и Украина согласились прекратить удары по энергетике?

О такой договорённости заявил Дональд Трамп.
15/09/2026 12:19
1120

Что получит севастопольский бизнес от введения цифрового рубля

Часть предпринимателей уже переходят на новую форму расчётов.
13/09/2026 18:00
2252
Туризм

В Крыму восстановили популярный туристический маршрут по скальному карнизу

Проход по тропе Голицына был ограничен почти год.
18/09/2026 13:06
5435

В Севастополе задержали туристическую мошенницу

Женщина продала несуществующие туры за границу на 6 млн рублей.
18/09/2026 10:47
867

От царской семьи до санаториев СССР — как Крым стал лечебным курортом

Почему больных отправляли в Крым и что разглядел здесь доктор Боткин?
17/09/2026 15:01
1140

Россияне рекордно едут в Японию и удивляются ценам

Япония оказалась доступнее, чем кажется.
17/09/2026 14:20
591

В Крыму сделали два исключения из запрета на детский отдых в «Артеке»

Они касаются крымчан, севастопольцев и участников официальных спортивных мероприятий.
16/09/2026 17:04
9627