Det kritiske punkt i at bryde glasproblemet

Berømt beskrevet som 'det dybeste problem i solid state fysik' af nobelpristager, Philip Andersen, glasovergangen, hvorved en væske omdannes til et fast stof uden at fryse, kaster sin mystik af sig.

Indtil nu, forskernes forståelse er i bedste fald splintret, med indbyrdes uforenelige fortolkninger af de fysiske processer, der ligger til grund for fremkomsten af ​​amorfe faste stoffer (briller).

Nu har et team af forskere fra University of Bristol og Johannes Gutenberg Universität Mainz i Tyskland muligvis fundet det manglende fragment, gør det muligt at forene forskellige fortolkninger.

Dr.Paddy Royall fra University of Bristol's School of Physics, forklarede:"Udfordringen går ud på, om glas er et sandt fast stof i sig selv - den såkaldte termodynamiske fortolkning - eller om glas i det væsentlige 'bare' er en meget tyktflydende væske, omend med en viskositet så stor, at hælde et 'glas' glas ville tage omkring en million gange universets alder - den såkaldte dynamiske fortolkning. "

I den termodynamiske fortolkning, ved tilstrækkelig afkøling, et meget usædvanligt materiale kendt som et 'ideelt glas' ville dannes.

Sådan et ideelt glas, som en krystal, har kun én måde at organisere de grundlæggende atomer på - alligevel på mystisk vis, er amorf og uorden.

Paradokset om, hvordan der kun kan være en måde at arrangere atomerne i et uordnet materiale på, forbliver, men målinger foretaget ved det engelsk-tyske samarbejde indikerer, at deres prøver er meget tæt på det ideelle glas.

Bristol -holdet, ledet af Dr Royall og Dr Francesco Turci, arbejdede sammen med professor Thomas Speck i Mainz for at producere nye metoder til fremstilling af prøver, der er usædvanligt tæt på ideelle briller.

Dr. Royall sagde:"Ved at gøre det, de fandt ud af, at den dynamiske fortolkning af glasovergangen synes at ende på et 'kritisk punkt', som er tæt på, eller falder endda sammen med, temperaturen, ved hvilken det ideelle glas dannes.

"Med andre ord, de dynamiske og termodynamiske fortolkninger af glasovergangen er forskellige refleksioner af det samme underliggende fænomen. "