Метеорит 1724 года ставит под сомнение фундаментальные правила физики — что обнаружили ученые

Упавший более 300 лет назад метеорит помог ученым поставить под сомнение некоторые базовые представления о физике твердых материалов.

Об этом пишет earth.

Исследование фрагмента космического камня показало необычное поведение теплопроводности, не вписывающееся в традиционные модели.

Речь идет о метеорете Штайнбах — железном метеорете, который упал в Германии еще в 1724 году. Внутри одного из его фрагментов ученые обнаружили зерно кремнезема (силики), демонстрирующее необычное свойство: тепло через него проходит почти одинаково независимо от температуры.

Исследование провел физик Микеле Симончелли из Колумбийского университета.

Упавший более 300 лет назад метеорит — открытие ученых

В ходе экспериментов выяснилось, что теплопроводность этого материала почти не меняется в широком температурном диапазоне — от сильного холода до температур выше комнатных. Для большинства твердых веществ такая стабильность нетипична.

Обычно в кристаллах тепло передается через колебания атомов, и с ростом температуры эти колебания нарушаются, что снижает теплопроводность. В стекле ситуация другая: из-за хаотичной структуры тепло передается иначе, и теплопроводность может даже расти. Во фрагменте метеорита был обнаружен материал, в котором эти два механизма фактически уравновешивают друг друга.

Минерал, проявляющий такие свойства, называется тридимитом — одна из форм кремнезема, состоящая из атомов кремния и кислорода. Его структура не идеально упорядочена, как у кристаллов, но и не полностью хаотична, как в стекле. Именно такое «промежуточное» строение позволяет поддерживать почти стабильную теплопроводность.

История исследований

Еще в 2019 году Симончелли предложил теоретическую модель, объединяющую поведение кристаллов и стекла в единой формуле. Она предполагала существование материалов с промежуточными свойствами, где два механизма переноса тепла компенсируют друг друга. Обнаруженный в метеорите тридимит стал одним из первых естественных примеров, подтверждающих эту теорию.

Подобные структуры могут образовываться в экстремальных условиях — например, при резком нагревании и быстром охлаждении. Именно такие процессы могли произойти при формировании метеорита.

Интересно, что аналогичный минерал раньше находили и на Марсе — в кратере Гейла, исследующего марсоход Curiosity. Поскольку тридимит обычно формируется при очень высоких температурах, его наличие заставило ученых пересмотреть некоторые представления о геологической истории Красной планеты.

Исследователи также считают, что подобные материалы могут иметь практическое применение. Например, в промышленных печах или металлургии, где стабильная теплопроводность помогла бы лучше контролировать температуру и снизить расход энергии.

Чтобы использовать такие свойства на практике, ученым нужно научиться воспроизводить подобную структуру материала в лабораторных условиях. Пока открытие остается важным примером того, как природные объекты могут помочь пересмотреть устоявшиеся научные модели.

Ранее говорилось, что ученые считают: в случае критической угрозы столкновения с астероидом человечество теоретически может предотвратить катастрофу с помощью ядерного взрыва.

"Бавария" / © Associated Press Флаг Ирана Военнослужащие ТЦК / © Цензор.нет Командир 1-й ОШП Дмитрий «Перун» Филатов / © Радіо Свобода