الذهب يتحدى الحرارة القصوى.. اكتشاف علمي يغير قواعد الفيزياء

في اكتشاف مفاجئ، وجد العلماء أن  الذهب يمكن أن يظل صلبًا حتى عند تعرّضه لدرجات حرارة أعلى بكثير مما كان يُعتقد سابقًا، وهو ما يغيّر فهمنا لطريقة تصرف المواد تحت ظروف حرارية قصوى.

واستخدم فريق دولي من الباحثين نبضات ليزر فائقة القِصر لتسخين قطع رفيعة من الذهب. وقد تمكنوا من تجاوز ما يُعرف بـ"كارثة الإنتروبيا"؛ وهي النقطة التي تؤدي فيها الحرارة إلى ذوبان المادة بسبب فقدان الذرات لترتيبها. عادةً ما يُعتقد أن هذا الحد هو ثلاثة أضعاف درجة  الانصهار العادية، لكن في هذه التجربة، بقي الذهب صلبًا حتى عند 14 ضعف هذا الحد.

وهذا السلوك غير العادي يُعرف باسم فرط التسخين، ويحدث عندما يتم تسخين المادة بسرعة كبيرة بحيث لا تملك ذراتها الوقت الكافي لتتحول إلى حالة سائلة. ونتيجة لذلك، يمكن أن تظل صلبة لفترة قصيرة للغاية، في هذه الحالة، لحوالي 2 بيكوثانية (جزء من تريليون من الثانية)، رغم أن درجة الحرارة وصلت إلى 19,000 كلفن (نحو 18,700 درجة مئوية).

ويقول الباحثون إن هذه النتائج لا تنتهك قوانين الفيزياء، بل تُظهر أنه على المقاييس الزمنية السريعة جدًا، قد لا تنطبق الديناميكا الحرارية التقليدية بشكل كامل، لأن الذرات ببساطة لا تملك وقتًا كافيًا للتفاعل.

وهذا الاكتشاف قد يغيّر الطريقة التي يفكر بها العلماء في نقاط الانصهار وثبات المواد الصلبة، وقد يساعد في فهم أفضل للأحداث الكونية مثل تصادم الكويكبات، أو العمليات داخل المفاعلات النووية.

ويخطط الفريق لاختبار مواد أخرى واستكشاف حدود "كارثة الإنتروبيا" بشكل أعمق. وكما يقول الفيزيائي توماس وايت: "ربما كنا نعتقد أننا حللنا هذه المسألة في الثمانينيات، لكن يبدو أنها أصبحت سؤالًا مفتوحًا من جديد".