Жидкости — наименее изученное состояние вещества, и долгое время считалось, что они могут выдерживать как газоподобные волны с длинными волнами, так и твердотельные волны с короткими длинами волн, но не было ясно, как именно твердотельные волны размножаются в жидкостях.Исследователи обнаружили, что в спектре волн жидкости возникает щель. Этот зазор означает, что могут распространяться только коротковолновые твердотельные волны. Это понимание позволит исследователям разработать теорию жидкого состояния и откроет новые возможности для исследования жидкостей.
Используя предсказания своей недавней теории, исследователи провели обширное модельное исследование, чтобы установить разрыв и обсудить его свойства в журнале Physical Review Letters.Ведущий автор доктор Костя Траченко сказал: «Этот результат важен для фундаментального понимания жидкостей и дает нам надежду, что мы приближаемся к построению непротиворечивой теории этого неуловимого третьего состояния материи. У нас есть хорошие теории волн в твердых телах и газах. но, что удивительно, несмотря на многие десятилетия исследований, не в жидкостях ".Он добавил: «Разница между жидкостями и твердыми телами заключается в том, что частицы перестраиваются в жидкостях с определенной частотой — это позволяет жидкости течь.
Эти перегруппировки нарушают распространяющиеся волны, но делают это интересным образом. Вы можете думать об этих движениях как микроскопические демоны, живущие в жидкости, которые поедают все длинноволновые твердотельные волны, но оставляют короткие волны неповрежденными.
Другими словами, текущие жидкие частицы действуют как волновые фильтры, что до сих пор не предполагалось ».Результаты также важны для расширения и оптимизации промышленных процессов, в которых стали широко применяться сверхкритические жидкости, в том числе для очистки, извлечения и защиты окружающей среды.