ИНТЕРВЮ. 120-годишна физическа дилема, решена от докторант
Публикувано на 15.10.2020 г. в 16:20 ч.
Обяснението зад дифузията на атомите в твърдо вещество отдавна остава непълно. 120 години по-късно изследователи от университета в Монреал в Канада намират последното парче от пъзела, за да разрешат дилемата на закона за компенсацията.
Дифузията на някои атоми в медта променя външния вид и плътността на материала. Законът за обезщетението обяснява това явление.
Под ръководството на професор Норманд Мусо, Саймън Гелин, постдокторант, свързан с Квебекската група за усъвършенствани материали на физическия факултет на Университета в Монреал, реши 120-годишна научна дилема, тази на закона за компенсацията . Той се съгласи да отговори на въпроси на Science et Avenir за работата си. Те бяха публикувани в списанието Nature Communications.
Sciences et Avenir: Каква е онази 120-годишна физическа дилема, която сте решили? ?
Саймън Гелин: Проблемът, който изследвахме, е този при моделирането на дифузията на атомите в кристални твърди вещества (виж карето по-долу, бележка на редактора). Нашата работа установи, че една математическа връзка, използвана дотогава емпирично за описване на транспорта на атоми в кристали, наистина представлява универсален физически закон. В исторически план първото експериментално изследване на този проблем датира от 1896 г., когато Робъртс-Остин, британски металург, измерва скоростта, с която златото прониква в оловото, когато тези два материала влязат в контакт. За да характеризираме тази скорост, използваме така наречения коефициент на дифузия. Идеята на Робъртс-Остин беше да проучи как този коефициент варира в зависимост от температурата на твърдите вещества.
КРИСТАЛИНА. Когато изучавате материал, е важно да знаете дали той е кристален или аморфен. Твърдото вещество се казва кристално, когато има повтарящо се и подредено разположение на атомите си (алуминият е един от тях). Аморфните твърди вещества, например стъклото, имат неподредена атомна структура.
След тези първи измервания бяха проведени много подобни експерименти, използвайки все по-модерни техники. Те установяват още през 50-те години на миналия век, че коефициентът на дифузия се увеличава експоненциално с увеличаване на температурата, съгласно закон, наречен закон на Арениус. През 1951 г. американският физик Кларънс Зенер предложи да допълни закона на Арениус с второ отношение, наречено закон за компенсацията, но досега физическият произход и универсалността на този закон никога не бяха установени. Това направихме в нашето проучване.
За какво е законът за обезщетението и от какво се състои ?
Под ръководството на професор Норманд Мусо, Саймън Гелин, постдокторант, свързан с групата на Квебек за усъвършенствани материали на физическия факултет на Университета в Монреал, реши 120-годишна научна дилема, тази на закона за компенсацията . Той се съгласи да отговори на въпроси на Science et Avenir за работата си. Те бяха публикувани в списанието Nature Communications.
Sciences et Avenir: Каква е онази 120-годишна физическа дилема, която сте решили? ?
Саймън Гелин: Проблемът, който изследвахме, е този при моделирането на дифузията на атомите в кристални твърди вещества (виж карето по-долу, бележка на редактора). Нашата работа установи, че една математическа връзка, използвана дотогава емпирично за описване на транспорта на атоми в кристали, наистина представлява универсален физически закон. В исторически план първото експериментално изследване на този проблем датира от 1896 г., когато Робъртс-Остин, британски металург, измерва скоростта, с която златото прониква в оловото, когато тези два материала влязат в контакт. За да характеризираме тази скорост, използваме така наречения коефициент на дифузия. Идеята на Робъртс-Остин беше да проучи как този коефициент варира в зависимост от температурата на твърдите вещества.
КРИСТАЛИНА. Когато изучавате материал, е важно да знаете дали той е кристален или аморфен. Твърдото вещество се казва кристално, когато има повтарящо се и подредено разположение на атомите си (алуминият е един от тях). Аморфните твърди вещества, например стъклото, имат неподредена атомна структура.