Aurul care nu se topește: ce s-a întâmplat când cercetătorii au depășit limitele fizicii

Aurul este cunoscut pentru proprietățile sale nobile: nu ruginește, nu oxidează și își păstrează strălucirea vreme de secole. Însă un nou experiment al oamenilor de știință pare să-i adauge o altă trăsătură remarcabilă – capacitatea de a rămâne solid la temperaturi imposibil de imaginat.

Un studiu publicat recent în Nature a arătat că aurul poate rezista în stare solidă chiar și la temperaturi de peste 19.000 Kelvin (aproximativ 18.700 °C), depășind cu mult ceea ce se credea anterior posibil.

Această descoperire nu doar că forțează rescrierea manualelor de fizică, dar are potențialul de a schimba înțelegerea noastră despre comportamentul materiei în condiții extreme – de la explozii stelare până la experimente de fuziune nucleară.

Cercetătorii dintr-un consorțiu internațional au folosit impulsuri laser extrem de intense și scurte pentru a încălzi fragmente subțiri de aur. Scopul? Să depășească așa-numita catastrofă entropică, limita teoretică dincolo de care un solid nu mai poate rezista topirii. În mod obișnuit, această limită este de aproximativ trei ori mai mare decât punctul de topire standard. Dar rezultatele au fost uimitoare: aurul a rezistat chiar și la de 14 ori această limită.

Cerere de căsătorie surpriză la „Mireasa”. Un cuplu contestat s-a logodit, după câteva săptămâni de relație: „Promit că o să încerc să te fac fericit”

Horoscop 5 decembrie 2025. O zodie primește o nouă șansă, norocul e de partea ei

Fenomenul observat se numește supraîncălzire extremă (superheating) – o stare în care un solid este încălzit atât de rapid încât atomii săi nu au timp să se reorganizeze într-o formă lichidă. Deși această stare durează doar câteva picosecunde (trilioane de secunde), este suficient de stabilă încât să pună sub semnul întrebării înțelegerea clasică a termodinamicii.

Folosind o tehnică de analiză a razelor X reflectate, oamenii de știință au reușit să măsoare cu mare precizie energia absorbită de aur și au confirmat că materialul și-a păstrat structura cristalină în ciuda temperaturii de aproape două ori mai mare decât cea de pe suprafața Soarelui.

Ce înseamnă asta pentru fizică și pentru viitorul cercetării

Ceea ce este cu adevărat fascinant este că acest rezultat nu încalcă legile termodinamicii, ci mai degrabă le ocolește temporar. La astfel de viteze de încălzire, sistemele fizice nu au timp să ajungă la echilibru termic, deci nu se aplică aceleași reguli clasice. E ca și cum ai ridica temperatura brusc, iar atomii nu apucă să reacționeze conform teoriei.

Implicațiile practice sunt vaste. Fenomene similare de încălzire extrem de rapidă au loc:

• în coliziunile de asteroizi în spațiu,
• în reacțiile nucleare rapide,
• sau în procesele de fuziune testate în laboratoare.

Aurul a fost încălzit de multe ori peste punctul său de topire. (White et al., Nature, 2025)

O înțelegere mai bună a modului în care materia reacționează în aceste condiții poate duce la materiale mai rezistente, simulări mai precise ale evenimentelor cosmice și chiar la dezvoltarea unor noi tehnologii energetice.

Mai mult, cercetătorii intenționează să testeze și alte metale și materiale pentru a vedea dacă acest comportament de super-solid este specific aurului sau poate fi replicat și în alte cazuri. Dacă rezultatele se confirmă, ar putea exista materiale care, teoretic, nu au un punct de topire fix – cel puțin nu în condiții de încălzire ultra-rapidă.

Redesenarea granițelor între solid și lichid

Această descoperire reînvie o întrebare veche, dar cu răspunsuri noi: Cât de mult poți încălzi un material înainte să se topească cu adevărat? Fizicienii credeau că au găsit un răspuns în anii ’80, odată cu modelul limitei de superîncălzire. Acum, însă, acel model pare insuficient.

„Poate că am crezut că am rezolvat problema în urmă cu 40 de ani, dar acum pare că trebuie să o redeschidem”, a spus fizicianul Thomas White, unul dintre autorii studiului.

Este foarte posibil ca unele solide să nu aibă un punct de topire absolut, ci doar o fereastră extrem de scurtă de stabilitate, în care pot rămâne solide chiar și în mijlocul infernului termic.

Această descoperire nu doar că alimentează imaginația oamenilor de știință, dar ridică și noi provocări pentru fizica de frontieră. Ce alte limite ale materiei pot fi depășite? Rămâne de văzut, dar cu siguranță aurul a demonstrat că este mai mult decât un metal prețios – este și o fereastră spre viitorul necunoscut al fizicii extreme.