Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США) впервые смогли напрямую измерить "атомную температуру" золота, подвергнув его экстремальному нагреву. Эксперимент показал, что металл способен сохранять кристаллическую структуру даже при температурах, в десятки раз превышающих его точку плавления.
Для опытов использовали лазерную установку MEC и линейный ускоритель LCLS. Ультратонкий слой золота толщиной в нанометр нагревали мощным лазером, после чего через образец пропускали импульсы рентгеновского излучения. Изменение частоты этих лучей позволило определить температуру с беспрецедентной точностью.
В результате золото удалось перегреть до 18 726 °C - более чем в 14 раз выше его стандартной температуры плавления. Однако, вопреки ожиданиям, металл не расплавился и сохранил твёрдое состояние. Учёные объясняют это необычайно быстрым нагревом, который не позволил атомам перестроиться.
Полученные данные ставят под сомнение прежние представления о так называемом "пределе энтропийной катастрофы" - границе, при которой кристаллическая структура вещества должна разрушаться. Эта гипотеза существовала с 1980-х годов, но впервые была опровергнута экспериментально.
"Если наш первый опыт с новой технологией уже так бросает вызов устоявшейся науке, трудно представить, какие открытия ждут нас дальше", - отметил соавтор работы Боб Наглер.