分子的舞蹈决定了液体如何吸收热量

科学家发现了液体中微粒的微观运动与其吸热能力之间的联系。

当液体被加热时，其中的分子开始运动并跳跃。随着温度升高，粒子开始更频繁地移动并覆盖越来越大的距离。这些运动共同产生了不同的分子“舞蹈”模式，称为集体激发。

在发表在《物理评论快报》上的这项研究中，研究人员使用计算机模拟为液体的分子行为建模。他们发现，在液体中观察到的集体激发最终会变得如此强烈，以至于它们开始相互作用，从而改变了液体本身吸收热量的方式。

该研究小组由伦敦玛丽皇后大学，鲍曼莫斯科国立技术大学和俄罗斯高压物理研究所RAS的科学家组成，他们在许多不同类型的液体中测试了他们的发现，发现这种关系在液体中是普遍的。

这种新关系的发现弥合了液体的微观行为与其主要的宏观特性(热容量)之间的差距。这也表明存在用于冷却应用的最佳温度区域，并且可以通过调整分子“舞蹈”的模式来控制该温度区域。

鲍曼莫斯科国立技术大学教授，研究报告的作者斯坦尼斯拉夫·尤琴科教授说：“我们希望揭示集体激发与吸热之间的这种联系，可以为通向液体一般理论的道路提供一条途径，这是历史最长的理论之一凝聚态物理的挑战。”

玛丽皇后大学物理与天文学学院的高级讲师安德烈·萨佩尔金博士补充说：“尽管我们周围都是液体，但它仍然是人们最不了解的物质状态之一。如此之多，以至于与固体和气体不同，有液体扩展从内部的原子或分子相互作用一路没有通用的微观理论液体到宏观层面。有了这个发现，我们希望能弥补这个缺口。”

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