هناك لحظات في دراسة المادة عندما تبدأ التمييزات المألوفة في التلاشي. الفئات التي نعتمد عليها - صلب، سائل، غاز - تبدو مستقرة، تقريبًا ثابتة، كما لو كانت تصف شيئًا دائمًا. المادة الصلبة تحتفظ بشكلها، السائل ينحني، الغاز يتمدد. هذه التعريفات تستقر بسهولة في الفهم، تنتقل من الملاحظة إلى اليقين.
ومع ذلك، تحت ظروف معينة، تبدأ هذه الحدود في التحول.
السائل، عندما يُترك دون إزعاج، يتدفق دون مقاومة، متكيفًا مع شكل وعاءه. ينحني بدلاً من أن ينكسر، يتحرك بدلاً من أن يقاوم. لكن التجارب الأخيرة، التي تم الإبلاغ عنها في مجلات مثل Nature Physics وScience، تشير إلى أن هذا السلوك ليس مطلقًا كما يبدو.
لقد لاحظ العلماء أنه عندما يتم تمديد سائل معين تحت ظروف مُتحكم بها بعناية، فإنه لا يضعف وينفصل ببساطة. بدلاً من ذلك، يصل إلى نقطة حيث ينكسر - يتشقق بطريقة ترتبط عادةً بالمواد الصلبة.
داخل مجال فيزياء المادة المكثفة، يتحدى هذا الظاهرة وضوح الفئات المعمول بها. السائل، بينما لا يزال يتكون من جزيئات حرة الحركة، يبدأ في إظهار مقاومة مؤقتة للتشوه. بينما يتمدد، تتراكم القوى الداخلية، مما يسمح له بتحمل التوتر قبل أن ينكسر في النهاية.
يرتبط هذا السلوك بمفهوم اللزوجة والمرونة، حيث يمكن للمواد أن تظهر استجابات تشبه السوائل وأخرى تشبه المواد الصلبة اعتمادًا على كيفية تعرضها للضغط. تحت ظروف سريعة أو شديدة، لا يكون لدى الهيكل الداخلي للسائل الوقت لإعادة الترتيب بسلاسة، مما يؤدي إلى تراكم الضغط الذي ينتج عنه الكسر.
هناك تحول هادئ في الإدراك هنا. ما يبدو أنه مادة بسيطة يكشف عن سلوك متعدد الطبقات، يعتمد ليس فقط على تركيبه، ولكن على الطريقة التي يتم التعامل بها. الوقت، القوة، والمقياس جميعها تلعب دورًا في تحديد كيفية استجابة المادة.
تصف تقارير من BBC Science وThe Guardian هذا الاكتشاف كمثال على كيفية تصرف المواد المفهومة جيدًا بطرق غير متوقعة عندما تُدفع إلى ما وراء الظروف المعتادة. لا تلغي هذه النتائج تعريفات حالات المادة، لكنها تضيف دقة إليها، مما يشير إلى أن هذه الحالات موجودة على طيف بدلاً من حدود صارمة.
هناك شيء محسوب في هذا الاكتشاف. لا يسعى لإعادة تعريف المادة تمامًا، ولكن لتنقيح كيفية فهمها. يبقى السائل سائلًا، ومع ذلك تحت الضغط، يتبنى لفترة وجيزة خصائص المادة الصلبة، محتفظًا بتماسكه حتى لا يستطيع القيام بذلك بعد الآن.
في هذه اللحظة - بين التمدد والكسر - تصبح التمييزات أقل وضوحًا. تستجيب المادة ليس كفئة ثابتة، ولكن كنظام يتشكل بواسطة الظروف، قادر على تغيير سلوكه بطرق دقيقة وهامة.
إنها تذكير بأن الخصائص التي نلاحظها تعتمد غالبًا على السياق، وتظهر من التفاعلات التي تتغير مع الظروف.
في الختام، أفاد الباحثون أن بعض السوائل يمكن أن تتحمل التوتر وتنكسر مثل المواد الصلبة تحت ظروف معينة، مما يكشف عن سلوك معقد يشوش الحدود بين حالات المادة.
تنبيه صورة AI: تم إنشاء الرسوم التوضيحية باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي وليست صورًا حقيقية.
تحقق من المصدر: Nature Physics، Science، New Scientist، BBC Science، The Guardian