Text Size
Mercoledì, Aprile 08, 2020
Scienza e Futuro La complessità della transizione di stato a un altro della materia

Gli Ufo giganti filmati a Fukushima

Gli avvistamenti di UFO e alieni durante i terremoti e vicino alle centrali nucleari sono stati documentati per anni. Questa pubblicazione ha riferito ampiamente sull' intensa, anche se non senza pr...

La più antica esperienza di "pre-morte" mai documentata

Il dottor Philippe Charlier, medico e archeologo ben noto in Francia per le sue indagini forensi sulla morte di personaggi storici, ha recentemente scoperto uno dei casi di Esperienza di Quasi Mor...

Il misterioso volto gigante scoperto in una remota isola del Canada

Un misterioso volto gigante è stato individuato sulla scogliera di una remota isola canadese, parte del Pacific Rim National Park Reserve. In realtà, si tratta di una riscoperta, in quanto l’en...

La comunità sempre più numerosa di persone che credono all’antica profezia Maya

"La prima cosa che faccio quando mi alzo è controllare il sito web Geological Survey degli Stati Uniti per i terremoti e i vulcani. Poi controllo gli osservatori e quindi il meteo dello spazio”. Q...

Un tuffo nello spaziotempo, il gioco sulla gravità Super Planet Crash e gli 8 grandi misteri della Terra

Attualmente uno dei problemi più pregnanti in fisica teorica è l’armonizzazione della teoria della relatività generale, che descrive la gravità applicata alle grandi masse (stelle, pianeti, galassie...

Gli strani scheletri giganti trovati in Ecuador

[Ancient Origins] Scheletri umani straordinariamente alti sono stati scoperti in un’area della foresta amazzonica tra l’Ecuador e il Perù. La scoperta è stata realizzata dal team di ricerca guid...

  • Gli Ufo giganti filmati a Fukushima


    Publish In: Le Prove
  • La più antica esperienza di "pre-morte" mai documentata


    Publish In: Uomini e Misteri
  • Il misterioso volto gigante scoperto in una remota isola del Canada


    Publish In: Uomini e Misteri
  • La comunità sempre più numerosa di persone che credono all’antica profezia Maya


    Publish In: Preparativi 2012
  • Un tuffo nello spaziotempo, il gioco sulla gravità Super Planet Crash e gli 8 grandi misteri della Terra


    Publish In: News Astronomia
  • Gli strani scheletri giganti trovati in Ecuador


    Publish In: Uomini e Misteri

La complessità della transizione di stato a un altro della materia

La fusione del ghiaccio o l'evaporazione dell'acqua sono tra i processi fisici più comuni e familiari a ognuno di noi. Eppure descrivere dal punto di vista microscopico che cosa succede alla materia quando cambia stato o, come si dice più precisamente, quando va incontro a una transizione di fase, per esempio passando da solido a liquido, è sempre stato problematico per i fisici.

In un articolo pubblicato su “Science”, Mark Tuckerman e colleghi della New York University illustrano un nuovo modello della transizione da solido a liquido secondo cui il processo può procedere con due modalità alternative.

“Le transizioni di fase sono sempre state qualcosa di misterioso, poiché rappresentano un cambiamento drastico nello stato della materia: quando un sistema passa da solido a liquido, le proprietà cambiano in modo sostanziale”, spiega Tuckerman. “La nostra ricerca mostra che i cambiamenti di fase possono seguire differenti cammini, il che è contrario a quanto abbiamo saputo finora: ciò significa che le semplici teorie sulle transizioni di fase che si imparano a scuola non sono corrette”.

In un progetto di ricerca durato dieci anni, gli autori hanno sviluppato un impianto teorico e una serie di algoritmi per studiare il comportamento dei sistemi complessi, tra cui le transizioni di fase, che riguardano il comportamento collettivo di un gran numero di atomi o di molecole.

Due strade per un cambiamento di stato

Un campione di ghiaccio di argon a temperatra ambiente mostra due passaggi di stato contemporaneamente: da solido a liquido e da liquido a gas (Wikimedia Commons)

Come prima applicazione, i ricercatori hanno considerato un caso particolare di transizione di fase: la fusione di un solido atomico, per esmepio un metallo come il ferro, composto da innumerevoli legami tra singoli atomi. Questo è un caso più semplice rispetto alla fusione di un campione di ghiaccio, che è un solido molecolare, perché l'acqua è una molecola formata da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno.

“La scelta è caduta su un solido atomico perché è un utile test per gli strumenti che abbiamo sviluppato per studiare questioni fondamentali come le transizioni di fase”, aggiunge Tuckerman. “La fusione di un solido atomico relativamente semplice come un metallo si è dimostrata un processo estremamente complesso: con le informazioni che abbiamo ottenuto in questo caso, il nostro prossimo obiettivo sarà quello di testare solidi molecolari come l'acqua”.

I risultati mostrano che la transizione di fase non solo può seguire diversi cammini tra loro alternativi, ma che la vera e propria transizione di fase coinvolge almeno due fasi diverse.

La prima di queste due fasi è la formazione di difetti puntiformi, cioè d’imperfezioni locali nel reticolo cristallino che rappresenta la struttura microscopica del metallo. Questi difetti puntiformi sono estremamente mobili. Nella seconda fase, in effetti, i difetti puntiformi migrano in modo casuale e infine si fondono per generare grandi ammassi di difetti.

“Questo meccanismo prevede che la crescita di questi ammassi disordinati proceda dall’esterno del materiale verso l’interno e non dall’interno verso l’interno come prevede la spiegazione attuale”, aggiunge Tuckerman. "Con il passare del tempo, questi ammassi crescono e infine diventano sufficientemente ampi da causare la transizione da solido a liquido”.

Nel processo alternativo, i difetti crescono lungo linee di disordine denominate dislocazioni, che si diramano per tutto il sistema. Nelle regioni di metallo raggiunte dalle dislocazioni iniziano a formarsi “bolle” di liquido che poi si espandono fino a quando tutto il sistema è passato allo stato liquido. Questo modello teorico, secondo lo studio, riesce a spiegare molto bene la fusione del rame e dell’alluminio e già si pensa di verificarlo su altri metalli.


blog comments powered by Disqus

Secondo te prima della nostra c'è stata un altra civiltà?

Wikipedia Affiliate Button
jeux gratuit