Новая теория объясняет разрушение стекла и песка в невесомости

Международная группа физиков под руководством Маттиаса Фукса из Университета Констанца разработала революционную модель, описывающую процесс потери стабильности в аморфных твердых телах. Исследование, первым автором которого является Флориан Фогель, основано на моделях «евклидовых случайных матриц» (ERM).
Новая теория объясняет разрушение стекла и песка в невесомости
Изображение носит иллюстративный характер

В отличие от кристаллических твердых тел с упорядоченной структурой, аморфные материалы характеризуются хаотичным расположением частиц с множеством пустот. Именно такая структура делает их поведение сложным для изучения и прогнозирования.

Ученые обнаружили, что потеря стабильности в аморфных материалах может происходить при постоянной температуре, когда ослабевают стабилизирующие связи между частицами. Критическим фактором является появление колебаний с частотой, близкой к нулю, что не связано с изменениями температуры.

Особую роль в исследовании играют условия невесомости. Команда Филиппа Баумгертеля проводит эксперименты при температурах, близких к абсолютному нулю (-273°C), исследуя именно внутренние колебания материала, а не внешние воздействия.

Теория применима к широкому спектру материалов: от молекулярных твердых тел до гранулированных материалов, пен и сыпучих веществ, таких как песок и почва. Это открывает новые перспективы в понимании поведения строительных материалов и природных структур.

Два года назад эта же исследовательская группа решила загадку колебаний в стекле, что стало важным шагом к текущему открытию. Согласно новым данным, материал теряет стабильность, когда скорость звука в нем исчезает, а частицы начинают двигаться растущими кластерами, делая вещество пластичным.

Следующим этапом станет эксперимент GraSCha (Характеристика гранулярного звука) на Международной космической станции, запланированный на осень 2025 года. Проект организует Немецкий аэрокосмический центр (DLR) в Кёльне, что позволит проверить теорию в реальных условиях невесомости.


Новое на сайте

20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси? 20853В Индии имя звонящего появится на экране вместе с номером 20852Как проверить готовность команды к звонку с клонированным голосом? 20851Уязвимости MarkLogic: делегированные права могли открыть путь к администраторскому... 20850Как GitHub закрыл лазейку, угрожавшую тысячам npm-пакетов? 20849Hirudo подменяет банковские приложения, чтобы обойти их защиту 20848Как Vghost превратил старую ошибку Linux в путь к root? 20847Уязвимости в PAN-OS и Cisco Secure Email Gateway уже используют атакующие 20846Как уязвимость GitLab могла открыть сервер для чужого кода? 20845Уязвимость SAP Cloud SDK могла отправить OAuth2-секреты злоумышленнику 20844Уязвимость в Nextcloud открыла путь к веб-оболочкам на серверах 20843Смогут ли малые ИИ-модели превратить бытовую технику в ботнет? 20842Пять уязвимостей NGINX: кому грозит риск и как закрыть его 20841Тайный диктофон в OpenAI: что утверждают следователи 20840Как проверять уязвимость входа, не заходя дальше дозволенного?
Ссылка