Уникальная жидкость нарушает фундаментальные законы термодинамики

Фото из открытых источников

Физики Массачусетского университета стали свидетелями необычного явления, противоречащего базовым законам термодинамики. Как сообщает Live Science, в лаборатории была случайно создана жидкость, демонстрирующая свойства, которые ранее считались физически невозможными.

Исследовательская группа проводила рутинный эксперимент с эмульсией, состоящей из воды, масла и микроскопических частиц никеля. После встряхивания флакона с этой смесью ученые обнаружили, что вместо ожидаемого разделения на два четких слоя, жидкость приняла форму, напоминающую древнегреческую амфору. Удивительным оказалось то, что данная форма сохранялась и восстанавливалась даже после многократных попыток нарушить её структуру.

Феномен прямо противоречит второму закону термодинамики, согласно которому в замкнутой системе энтропия должна возрастать. В обычных условиях эмульсии стремятся минимизировать площадь поверхности, образуя сферические капли. Однако в данном случае система упорно поддерживала конфигурацию с увеличенной площадью раздела фаз.

Дальнейшее изучение показало, что ключевую роль в этом явлении играют намагниченные частицы никеля. Они выстраиваются в цепочки магнитных диполей, где разноименные полюса притягиваются друг к другу. Эти микроскопические структуры формируются на границе раздела жидкостей и радикально меняют энергетический профиль всей системы.

"Эти магнитные взаимодействия создают зоны повышенной энергии на границе раздела масла и воды, что приводит к стабилизации необычной формы с большой площадью поверхности", – поясняют исследователи. Такое поведение материи идет вразрез с традиционным пониманием термодинамических процессов.

Физики уже рассматривают потенциальные применения этого открытия в области создания новых материалов, управляемых магнитными полями, а также в разработке систем доставки лекарств, способных поддерживать заданную форму в организме.