உருகாத தங்கம்! உறைநிலையை விட 14 மடங்கு சூடாக்கிய விஞ்ஞானிகள்!

தங்கம் போன்ற எந்தவொரு திடப்பொருளையும் அதன் உறைநிலையை (Melting Point) தாண்டி சூடாக்கினால் என்ன ஆகும்? அது உருகி திரவமாக மாறிவிடும். ஆனால், விஞ்ஞானிகள் சமீபத்தில் ஒரு நம்பமுடியாத சோதனையைச் செய்துள்ளனர். 

அவர்கள் திடமான தங்கத்தை, அதன் உறைநிலையை விட 14 மடங்கு அதிக வெப்பநிலைக்குக் கொண்டு சென்றும், அது உருகாமல் திடமாகவே இருப்பதை உறுதி செய்துள்ளனர். இது அறிவியலில் ஒரு மாபெரும் சாதனை.

கண்ணிமைக்கும் நேரத்தில் நடந்த சோதனை!

சூரியனின் உட்பகுதி அல்லது மற்ற கோள்களின் மையம் போன்ற இடங்களில் உள்ள பொருட்கள் "வெதுவெதுப்பான அடர்த்தியான பொருள்" (Warm Dense Matter) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவை மில்லியன் கணக்கான டிகிரி வெப்பநிலையில் இருக்கும். ஆனால், இவ்வளவு அதீத வெப்பநிலையைத் துல்லியமாக அளவிடுவது விஞ்ஞானிகளுக்குப் பல்லாண்டுகளாகப் பெரும் சவாலாக இருந்தது.

இந்தச் சவாலை முறியடிக்க, விஞ்ஞானிகள் ஒரு அதிவேக எக்ஸ்-ரே லேசரைப் பயன்படுத்தினர். அவர்கள் 45 ஃபெம்டோ வினாடிகள் (அதாவது, ஒரு வினாடியை பல்லாயிரம் டிரில்லியனாகப் பிரித்தால் அதில் ஒரு பங்கு) மட்டுமே நீடிக்கும் லேசர் துடிப்பை, ஒரு மெல்லிய தங்கத் தகட்டின் மீது பாய்ச்சினர். இந்த அதீத ஆற்றல், தங்கத்தின் அணுக்களை அதிவேகமாக அதிரச் செய்தது. அதன் வெப்பநிலையை அளக்க, இரண்டாவது லேசர் துடிப்பை அனுப்பி, அது சிதறி வருவதை வைத்து அணுக்களின் அதிர்வைக் கணக்கிட்டனர்.

அதிர்ச்சியளித்த முடிவுகள!

தங்கத்தின் சாதாரண உறைநிலை 1,337 கெல்வின் (1,064 C) ஆகும். ஆனால் இந்தச் சோதனையில், தங்கத்தின் வெப்பநிலை 19,000 கெல்வின் (18,700 C) வரை உயர்ந்தது. இது அதன் உறைநிலையை விட 14 மடங்கு அதிகம். இவ்வளவு கொதிநிலையிலும் தங்கம் உருகாமல் திடப்பொருளாகவே இருந்தது. இதுவே இதுவரை பதிவுசெய்யப்பட்ட "மிக வெப்பமான திடப்பொருள்" (Hottest Crystalline Material) ஆகும்.

பழைய கோட்பாடு உடைந்தது!

1980-களிலிருந்து, "என்ட்ரோபி பேரழிவு" (Entropy Catastrophe) என்ற கோட்பாடு ஒன்று இருந்தது. அதன்படி, எந்தவொரு திடப்பொருளையும் அதன் உறைநிலையை விட மூன்று மடங்குக்கு மேல் சூடாக்க முடியாது. அப்படிச் செய்தால், திடப்பொருளின் ஒழுங்கான அணுக்கட்டமைப்பு, திரவத்தின் ஒழுங்கற்ற அமைப்பை விட அதிக ஒழுங்கற்றதாக மாறிவிடும். இது வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாம் விதியை (Second Law of Thermodynamics) மீறும் ஒரு முரண்பாடாகும்.

ஆனால், இந்தச் சோதனை அந்தப் பழைய கோட்பாட்டைத் தவறென நிரூபித்தது. மிக மிகக் குறைந்த நேரத்தில் தங்கத்தை சூடாக்கியதால், அதன் அணுக்களின் கட்டமைப்பு விரிவடைந்து, உடைந்து, திரவமாக மாறுவதற்கு நேரமே கிடைக்கவில்லை. 

இந்தச் சோதனை, அதீத வெப்பநிலையில் உள்ள பொருட்களை அளவிட ஒரு புதிய வழியை விஞ்ஞானிகளுக்குக் காட்டியுள்ளது.