一项新研究报告称，黄金在短暂加热至超出先前假设的极限时仍能保持完美固态，这可能意味着要对物质在极端条件下的行为进行全面重新评估。
该研究背后的国际科学家团队使用强烈的超短激光脉冲，将薄金片推过一个被称为熵灾变的极限，即固体因过热而无法抵抗熔化的临界点。这就像熔点，但针对的是物理情况不常规的极端案例。
在一种称为过热的现象中，固体加热速度过快，其原子没有时间进入液态。晶体可以在远超其标准熔点的情况下保持完整，尽管时间非常非常短暂。
通常，熵灾变被认为是标准熔点的三倍。通过一种计算反射X射线能量以准确测量吸收热能的新方法，该团队发现黄金在最终液化之前可以被加热到该极限的14倍。
听起来令人惊讶的是，这些结果并没有打破任何热力学定律，它们只是表明有时反应发生得太快，以至于热力学定律无法适用。似乎黄金内部的原子在短时间内无处可动，使得热能在结构瓦解之前得以消散。
研究人员能够达到19000开尔文（约18700摄氏度或略高于33700华氏度），黄金在超过2皮秒（1皮秒是一万亿分之一秒）的时间内保持其固体结构，这一时间足够长，促使研究人员重新考虑现有的模型。
研究人员在已发表的论文中写道：“这一测量结果不仅超越了先前预测的熵灾变界限，还表明固体过热的阈值要高得多，从而改写了对极端条件下固相稳定性的基本理解。”
这对物理学家来说，其影响既有趣又令人兴奋：有可能某些固体根本没有熔点，至少在超短时间内过热时是这样。
研究人员写道：“我们的实验清楚地表明，如果材料加热速度足够快，先前提出的过热...
这一新知识在各种领域都将有用。超快速加热事件在从深空的小行星碰撞到地球上的核反应堆等各处都有发生，科学家现在将对这些事件中发生的情况有更好的理解。
研究人员希望在未来的研究中观察其他固体是否会与黄金有相同的反应，并进一步探索熵灾变，本质上是重新绘制固体何时不再以固体形式存在的图表。
内华达大学的物理学家托马斯·怀特告诉《新科学家》的亚历克斯·威尔金斯：“也许我们认为在20世纪80年代就用这个过热极限解决了问题，但现在我认为这又是一个悬而未决的问题。” “在物质熔化之前，你能将其加热到多热？” 该研究已发表在《自然》杂志上。