Вещества с невероятни свойства. Удивителни вещества Химикали с необичайни свойства

"най-екстремна" опция. Разбира се, всички сме чували истории за достатъчно силни магнити, за да наранят децата отвътре, и киселини, които ще преминат през ръцете ви за секунди, но има дори по-„екстремни“ версии на тях.

1. Най-черната материя, позната на човека

Какво се случва, ако подредите краищата на въглеродните нанотръби един върху друг и редувате слоевете им? Резултатът е материал, който абсорбира 99,9% от светлината, която го удря. Микроскопичната повърхност на материала е неравна и грапава, което пречупва светлината и също е слабо отразяваща повърхност. След това опитайте да използвате въглеродни нанотръби като свръхпроводници в определен ред, което ги прави отлични абсорбатори на светлина, и ще получите истинска черна буря. Учените са сериозно озадачени от потенциалните употреби на това вещество, тъй като всъщност светлината не се „губи“, веществото може да се използва за подобряване на оптични устройства като телескопи и дори да се използва за слънчеви клетки, работещи с почти 100% ефективност.

2. Най-запалимото вещество

Много неща горят с удивителна скорост, като стиропор, напалм и това е само началото. Но какво ще стане, ако има вещество, което може да подпали земята? От една страна това е провокативен въпрос, но беше зададен като отправна точка. Хлорният трифлуорид има съмнителната репутация на ужасно запалимо вещество, въпреки че нацистите са вярвали, че веществото е твърде опасно за работа. Когато хората, които обсъждат геноцида, вярват, че целта им в живота не е да използват нещо, защото е твърде смъртоносно, това подкрепя внимателното боравене с тези вещества. Казват, че един ден се е разлял тон от веществото и е възникнал пожар, изгорял е 30,5 см бетон и метър пясък и чакъл, докато всичко се успокои. За съжаление нацистите са били прави.

3. Най-отровното вещество

Кажете ми какво най-малко бихте искали да имате на лицето си? Това може да бъде най-смъртоносната отрова, която с право ще заеме 3-то място сред основните екстремни вещества. Такава отрова наистина е различна от тази, която изгаря бетона, и от най-силната киселина в света (която скоро ще бъде изобретена). Макар и не съвсем вярно, всички вие несъмнено сте чували от медицинската общност за ботокса и благодарение на него най-смъртоносната отрова стана известна. Ботоксът използва ботулинов токсин, произведен от бактерията Clostridium botulinum, и е много смъртоносен, като количеството на зрънце сол е достатъчно, за да убие човек с тегло 200 килограма. Всъщност учените са изчислили, че пръскането на само 4 кг от това вещество е достатъчно, за да убие всички хора на земята. Орел вероятно би се отнесъл към гърмяща змия много по-хуманно, отколкото тази отрова би се отнесла към човек.

4. Най-горещото вещество

Има много малко неща в света, познати на човека, които са по-горещи от вътрешността на току-що изпечен в микровълнова Hot Pocket, но това нещо изглежда ще счупи и този рекорд. Създадено от сблъсък на златни атоми със скоростта почти на светлината, веществото се нарича кварк-глуонова „супа“ и достига лудите 4 трилиона градуса по Целзий, което е почти 250 000 пъти по-горещо от нещата вътре в Слънцето. Количеството енергия, освободено по време на сблъсъка, би било достатъчно, за да стопи протони и неутрони, което само по себе си има характеристики, за които дори не бихте подозирали. Учените казват, че този материал може да ни даде представа за това как е било раждането на нашата вселена, така че си струва да разберем, че малките свръхнови не са създадени за забавление. Въпреки това, наистина добрата новина е, че "супата" зае една трилионна от сантиметъра и продължи една трилионна от една трилионна от секундата.

5. Най-разяждащата киселина

Киселината е ужасна субстанция, едно от най-страшните чудовища в киното получи киселинна кръв, за да стане още по-ужасен от машина за убиване (Извънземното), така че е вкоренено в нас, че излагането на киселина е много лошо нещо. Ако „извънземните“ бяха пълни с флуорид-антимонова киселина, те не само щяха да паднат дълбоко през пода, но и изпаренията, излъчвани от мъртвите им тела, щяха да убият всичко около тях. Тази киселина е 21019 пъти по-силна от сярната киселина и може да проникне през стъкло. И може да експлодира, ако добавите вода. И по време на реакцията му се отделят токсични изпарения, които могат да убият всеки в стаята.

6. Най-експлозивният експлозив

Всъщност това място в момента се споделя от два компонента: HMX и хептанитрокубан. Хептанитрокубанът съществува главно в лаборатории и е подобен на HMX, но има по-плътна кристална структура, която носи по-голям потенциал за разрушаване. HMX, от друга страна, съществува в достатъчно големи количества, че може да застраши физическото съществуване. Използва се в твърдо гориво за ракети и дори за детонатори на ядрени оръжия. И последното е най-лошото, защото въпреки колко лесно се случва във филмите, стартирането на реакцията на делене/ядрен синтез, която води до ярки светещи ядрени облаци, които приличат на гъби, не е лесна задача, но HMX се справя перфектно.

7. Най-радиоактивното вещество

Говорейки за радиация, струва си да споменем, че светещите зелени „плутониеви“ пръчки, показани в „Семейство Симпсън“, са просто измислица. Това, че нещо е радиоактивно, не означава, че свети. Струва си да се спомене, защото полоний-210 е толкова радиоактивен, че свети в синьо. Бившият съветски шпионин Александър Литвиненко е бил подведен да добави веществото към храната си и скоро след това е починал от рак. Това не е нещо, с което искате да се шегувате; сиянието се причинява от въздуха около материала, който е засегнат от радиация, и всъщност предметите около него могат да се нагорещят. Когато кажем „радиация“, ние мислим например за ядрен реактор или експлозия, при която действително протича реакция на делене. Това е само освобождаване на йонизирани частици, а не неконтролируемо разделяне на атоми.

8. Най-тежкото вещество

Ако смятате, че най-тежкото вещество на Земята са диамантите, това е добро, но неточно предположение. Това е технически конструиран диамантен нанопръчка. Това всъщност е колекция от наномащабни диаманти, най-малко компресираното и най-тежкото вещество, познато на човека. Всъщност не съществува, но това би било доста удобно, тъй като означава, че някой ден можем да покрием колите си с тези неща и просто да се отървем от тях, когато се случи сблъсък с влак (не е реалистично събитие). Това вещество е изобретено в Германия през 2005 г. и вероятно ще се използва в същата степен като индустриалните диаманти, с изключение на това, че новото вещество е по-устойчиво на износване от обикновените диаманти.

9. Най-магнетичното вещество

Ако индукторът беше малко черно парче, тогава щеше да е същото вещество. Веществото, разработено през 2010 г. от желязо и азот, има магнитна сила, която е с 18% по-голяма от предишния рекордьор и е толкова мощна, че принуди учените да преразгледат как действа магнетизмът. Човекът, който е открил това вещество, се е дистанцирал от проучванията си, така че никой друг учен да не може да възпроизведе работата му, тъй като се съобщава, че подобно съединение е било разработено в Япония в миналото през 1996 г., но други физици не са могли да го възпроизведат, така че това вещество не беше официално приет. Не е ясно дали японските физици трябва да обещаят да направят Sepuku при тези обстоятелства. Ако това вещество може да бъде възпроизведено, то може да възвести нова епоха на ефективна електроника и магнитни двигатели, може би с повишена мощност с порядък.

10. Най-силната свръхфлуидност

Свръхфлуидността е състояние на материята (твърдо или газообразно), което възниква при изключително ниски температури, има висока топлопроводимост (всяка унция от това вещество трябва да е при точно същата температура) и няма вискозитет. Хелий-2 е най-типичният представител. Чашата с хелий-2 спонтанно ще се издигне и ще се разлее от контейнера. Хелий-2 ще изтече и през други твърди материали, тъй като пълната липса на триене му позволява да тече през други невидими дупки, през които обикновен хелий (или вода за този въпрос) не би изтекъл. Хелий-2 не влиза в правилното си състояние на номер 1, сякаш има способността да действа сам, въпреки че е и най-ефективният топлопроводник на Земята, няколкостотин пъти по-добър от медта. Топлината се движи толкова бързо през Хелий-2, че се движи на вълни, като звук (известен всъщност като "втори звук"), вместо да се разсейва, където просто се движи от една молекула към друга. Между другото, силите, които контролират способността на хелий-2 да пълзи по стената, се наричат „трети звук“. Малко вероятно е да получите нещо по-екстремно от вещество, което изисква дефинирането на 2 нови вида звук.

Как работи "мозъчната поща" - предаване на съобщения от мозък на мозък чрез интернет

10 мистерии на света, които науката най-накрая разкри

10 основни въпроса за Вселената, на които учените търсят отговор в момента

8 неща, които науката не може да обясни

2500-годишна научна мистерия: Защо се прозяваме

3 от най-глупавите аргументи, които противниците на Теорията на еволюцията използват, за да оправдаят невежеството си

Възможно ли е да се реализират способностите на супергероите с помощта на съвременните технологии?

Атом, блясък, нуктемерон и още седем единици време, за които не сте чували

Повечето хора могат лесно да назоват трите класически състояния на материята: течност, твърдо вещество и газ. Тези, които познават малко наука, ще добавят плазма към тези три. Но с течение на времето учените разшириха списъка с възможни състояния на материята извън тези четири. В процеса научихме много за Големия взрив, светлинните мечове и тайното състояние на материята, скрито в скромното пиле.

Аморфните твърди тела са доста интересна подгрупа на добре познатото твърдо състояние. В нормален твърд обект молекулите са добре организирани и нямат много място за движение. Това придава на твърдото вещество висок вискозитет, което е мярка за съпротивление на потока. Течностите, от друга страна, имат дезорганизирана молекулярна структура, която им позволява да текат, разпространяват, променят формата си и приемат формата на контейнера, в който се намират. Аморфните твърди тела са някъде по средата между тези две състояния. По време на процеса на встъкляване течностите се охлаждат и техният вискозитет се увеличава, докато веществото вече не тече като течност, но молекулите му остават неподредени и не придобиват кристална структура като нормалните твърди вещества.

Най-често срещаният пример за аморфно твърдо вещество е стъклото. В продължение на хиляди години хората са правили стъкло от силициев диоксид. Когато производителите на стъкло охлаждат силициев диоксид от течното му състояние, той всъщност не се втвърдява, когато падне под точката си на топене. С падането на температурата вискозитетът се увеличава и веществото изглежда по-твърдо. Неговите молекули обаче все още остават неподредени. И тогава стъклото става аморфно и едновременно с това твърдо. Този преходен процес позволи на занаятчиите да създадат красиви и сюрреалистични стъклени структури.

Каква е функционалната разлика между аморфните твърди вещества и нормалното твърдо състояние? В ежедневието не е особено забележимо. Стъклото изглежда напълно твърдо, докато не го изследвате на молекулярно ниво. А митът, че стъклото капе с времето, не струва и стотинка. Най-често този мит се подкрепя от аргумента, че старото стъкло в църквите изглежда по-дебело в долната част, но това се дължи на несъвършенствата в процеса на издухване на стъклото по времето, когато стъклото е създадено. Въпреки това, изучаването на аморфни твърди вещества като стъкло е интересно от научна гледна точка за изучаване на фазовите преходи и молекулната структура.

Суперкритични флуиди (флуиди)

Повечето фазови преходи се случват при определена температура и налягане. Общоизвестно е, че повишаването на температурата в крайна сметка превръща течността в газ. Въпреки това, когато налягането се увеличава заедно с температурата, течността прави скок в царството на свръхкритичните течности, които имат свойствата както на газ, така и на течност. Например свръхкритичните течности могат да преминават през твърди вещества като газ, но също така могат да действат като разтворител като течност. Интересното е, че суперкритичната течност може да бъде направена повече като газ или повече като течност, в зависимост от комбинацията от налягане и температура. Това е позволило на учените да намерят много приложения за свръхкритични течности.

Въпреки че свръхкритичните течности не са толкова често срещани, колкото аморфните твърди частици, вероятно взаимодействате с тях също толкова често, колкото взаимодействате със стъкло. Свръхкритичният въглероден диоксид е обичан от пивоварните компании заради способността му да действа като разтворител, когато реагира с хмела, а компаниите за кафе го използват, за да направят най-доброто кафе без кофеин. Свръхкритичните течности също са използвани, за да направят хидролизата по-ефективна и да позволят на електроцентралите да работят при по-високи температури. Като цяло, вие вероятно използвате суперкритични течни странични продукти всеки ден.

Изроден газ

Докато аморфни твърди частици се срещат поне на планетата Земя, изродената материя се среща само в определени видове звезди. Изроден газ съществува, когато външното налягане на дадено вещество се определя не от температурата, както е на Земята, а от сложни квантови принципи, по-специално принципа на Паули. Поради това външното налягане на изроденото вещество ще се поддържа дори ако температурата на веществото падне до абсолютната нула. Известни са два основни вида изродена материя: изродена от електрони и изродена от неутрони материя.

Електронно изродена материя съществува главно в белите джуджета. Той се образува в ядрото на звезда, когато масата на материята около ядрото се опитва да компресира електроните на ядрото до по-ниско енергийно състояние. Но според принципа на Паули две еднакви частици не могат да бъдат в едно и също енергийно състояние. Така частиците "избутват" материята около ядрото, създавайки налягане. Това е възможно само ако масата на звездата е по-малка от 1,44 слънчеви маси. Когато една звезда надхвърли тази граница (известна като границата на Чандрасекар), тя просто колабира в неутронна звезда или черна дупка.

Когато една звезда колабира и се превърне в неутронна звезда, тя вече няма електронно-дегенерирана материя, тя е направена от неутронно-дегенерирана материя. Тъй като неутронната звезда е тежка, електроните се сливат с протони в нейното ядро, за да образуват неутрони. Свободните неутрони (неутрони, несвързани в атомното ядро) имат период на полуразпад от 10,3 минути. Но в ядрото на неутронна звезда масата на звездата позволява неутроните да съществуват извън ядрата, образувайки неутронно-дегенерирана материя.

Възможно е също да съществуват други екзотични форми на изродена материя, включително странна материя, която може да съществува в рядката звездна форма на кваркови звезди. Кварковите звезди са етап между неутронна звезда и черна дупка, където кварките в ядрото се отделят и образуват супа от свободни кварки. Все още не сме наблюдавали този тип звезди, но физиците признават тяхното съществуване.

Свръхфлуидност

Нека се върнем на Земята, за да обсъдим свръхфлуидите. Свръхфлуидността е състояние на материята, което съществува в определени изотопи на хелий, рубидий и литий, охладени почти до абсолютната нула. Това състояние е подобно на кондензат на Бозе-Айнщайн (Bose-Einstein condensate, BEC), с няколко разлики. Някои BEC са суперфлуиди, а някои суперфлуиди са BEC, но не всички са идентични.

Течният хелий е известен със своята свръхфлуидност. Когато хелият се охлади до "ламбда точка" от -270 градуса по Целзий, част от течността става свръхфлуидна. Ако охладите повечето вещества до определена точка, привличането между атомите преодолява топлинните вибрации в веществото, което им позволява да образуват солидна структура. Но атомите на хелия взаимодействат помежду си толкова слабо, че могат да останат течни при температура почти абсолютна нула. Оказва се, че при тази температура характеристиките на отделните атоми се припокриват, което води до странни свойства на свръхфлуидност.

Суперфлуидите нямат вътрешен вискозитет. Свръхфлуидите, поставени в епруветка, започват да пълзят нагоре по стените на епруветката, привидно противопоставяйки се на законите на гравитацията и повърхностното напрежение. Течният хелий изтича лесно, защото може да се изплъзне дори през микроскопични дупки. Свръхфлуидността има и странни термодинамични свойства. В това състояние веществата имат нулева термодинамична ентропия и безкрайна топлопроводимост. Това означава, че два свръхфлуида не могат да бъдат термично различни. Ако добавите топлина към свръхтечно вещество, то ще я проведе толкова бързо, че се образуват топлинни вълни, които не са характерни за обикновените течности.

Кондензат на Бозе-Айнщайн

Кондензатът на Бозе-Айнщайн вероятно е една от най-известните неясни форми на материята. Първо, трябва да разберем какво представляват бозоните и фермионите. Фермионът е частица с полуцяло спин (като електрон) или съставна частица (като протон). Тези частици се подчиняват на принципа на изключване на Паули, който позволява съществуването на изродена от електрони материя. Бозонът обаче има пълно цяло числово въртене и няколко бозона могат да заемат едно и също квантово състояние. Бозоните включват всякакви частици, носещи сила (като фотони), както и някои атоми, включително хелий-4 и други газове. Елементите в тази категория са известни като бозонови атоми.

През 20-те години на миналия век Алберт Айнщайн се основава на работата на индийския физик Сатиендра Нат Бозе, за да предложи нова форма на материята. Първоначалната теория на Айнщайн беше, че ако охладите определени елементарни газове до температура с частица от градуса над абсолютната нула, техните вълнови функции ще се слеят, създавайки един „суператом“. Такова вещество ще прояви квантови ефекти на макроскопично ниво. Но едва през 90-те години се появиха технологиите, необходими за охлаждане на елементите до такива температури. През 1995 г. учените Ерик Корнел и Карл Виман успяха да комбинират 2000 атома в кондензат на Бозе-Айнщайн, който беше достатъчно голям, за да се види с микроскоп.

Кондензатите на Бозе-Айнщайн са тясно свързани със свръхфлуидите, но също така имат свой собствен набор от уникални свойства. Също така е смешно, че BEC може да забави нормалната скорост на светлината. През 1998 г. ученият от Харвард Лене Хау успя да забави светлината до 60 километра в час, като освети с лазер BEC проба с форма на пура. В по-късни експерименти групата на Хоу успява напълно да спре светлината в BEC, като изключва лазера, докато светлината преминава през пробата. Те откриха нова област на комуникации, базирана на светлина и квантово изчисление.

Метали на Ян-Телер

Металите на Ян-Телер са най-новото бебе в света на състоянията на материята, тъй като учените успяха да ги създадат успешно за първи път едва през 2015 г. Ако експериментите бъдат потвърдени от други лаборатории, тези метали могат да променят света, тъй като притежават свойствата както на изолатор, така и на свръхпроводник.

Учените, водени от химика Космас Прасайдс, експериментираха с въвеждането на рубидий в структурата на молекули въглерод-60 (известни като фулерени), което накара фулерените да приемат нова форма. Този метал е кръстен на ефекта на Ян-Телер, който описва как налягането може да промени геометричната форма на молекулите в нови електронни конфигурации. В химията налягането се постига не само чрез компресиране на нещо, но и чрез добавяне на нови атоми или молекули към вече съществуваща структура, променяйки нейните основни свойства.

Когато изследователската група на Prassides започна да добавя рубидий към молекулите въглерод-60, въглеродните молекули се промениха от изолатори в полупроводници. Въпреки това, поради ефекта на Ян-Телер, молекулите се опитаха да останат в старата конфигурация, създавайки вещество, което се опита да бъде изолатор, но имаше електрическите свойства на свръхпроводник. Преходът между изолатор и свръхпроводник никога не е бил разглеждан до началото на тези експерименти.

Интересното при металите на Ян-Телер е, че те стават свръхпроводници при високи температури (-135 градуса по Целзий, вместо обичайните 243,2 градуса). Това ги доближава до приемливите нива за масово производство и експериментиране. Ако бъде потвърдено, може да сме една стъпка по-близо до създаването на свръхпроводници, които работят при стайна температура, което от своя страна ще революционизира много области от живота ни.

Фотонна материя

В продължение на много десетилетия се смяташе, че фотоните са безмасови частици, които не взаимодействат помежду си. Въпреки това през последните няколко години учени от Масачузетския технологичен институт и Харвард откриха нови начини да „придадат“ на светлината маса – и дори да създадат „“, които отскачат един от друг и се свързват заедно. Някои смятат, че това е първата стъпка към създаването на светлинен меч.

Науката за фотонната материя е малко по-сложна, но е напълно възможна за разбиране. Учените започнаха да създават фотонна материя, като експериментираха със свръхохладен газ рубидий. Когато фотон се изстреля през газа, той отразява и взаимодейства с молекулите на рубидий, губейки енергия и забавяйки се. В крайна сметка фотонът напуска облака много бавно.

Странни неща започват да се случват, когато прекарате два фотона през газ, създавайки феномен, известен като Ридбергов блок. Когато един атом е възбуден от фотон, близките атоми не могат да бъдат възбудени в същата степен. Възбуденият атом се озовава на пътя на фотона. За да може атом наблизо да бъде възбуден от втори фотон, първият фотон трябва да премине през газа. Фотоните обикновено не взаимодействат помежду си, но когато се натъкнат на блок на Ридберг, те се избутват един друг през газа, като обменят енергия и взаимодействат помежду си. Отвън изглежда, че фотоните имат маса и действат като една молекула, въпреки че всъщност са безмасови. Когато фотоните излязат от газа, изглежда, че се събират, като молекула светлина.

Практическото приложение на фотонната материя все още е под въпрос, но със сигурност ще бъде намерено. Може би дори светлинни мечове.

Нарушена свръхеднородност

Когато се опитват да определят дали дадено вещество е в ново състояние, учените разглеждат структурата на веществото, както и неговите свойства. През 2003 г. Салваторе Торкуато и Франк Стилингер от Принстънския университет предложиха ново състояние на материята, известно като неподредена свръхеднородност. Въпреки че тази фраза изглежда като оксиморон, в основата си тя предполага нов тип субстанция, която изглежда неподредена, когато се гледа отблизо, но е свръхеднородна и структурирана отдалеч. Такова вещество трябва да има свойствата на кристал и течност. На пръв поглед това вече съществува в плазмата и течния водород, но наскоро учените откриха естествен пример, където никой не очакваше: в кокоше око.

Пилетата имат пет конуса в ретината си. Четири разпознават цвета и един отговаря за нивата на светлина. Въпреки това, за разлика от човешкото око или шестоъгълните очи на насекомите, тези конуси са произволно разпределени, без реален ред. Това се случва, защото конусите в окото на пилето имат зони на изключване около тях и те не позволяват на два конуса от един и същи тип да бъдат близо един до друг. Поради зоната на изключване и формата на конусите, те не могат да образуват подредени кристални структури (както в твърдите тела), но когато всички конуси се разглеждат като едно цяло, те изглежда имат силно подреден модел, както се вижда на изображенията от Принстън по-долу. По този начин можем да опишем тези конуси в ретината на кокошето око като течност, когато се гледат отблизо, и като твърдо вещество, когато се гледат отдалеч. Това е различно от аморфните твърди тела, за които говорихме по-горе, защото този супер-хомогенен материал ще действа като течност, докато аморфното твърдо вещество няма.

Учените все още изследват това ново състояние на материята, тъй като то може да е по-често срещано, отколкото се смяташе първоначално. Сега учени от Принстънския университет се опитват да адаптират такива суперхомогенни материали, за да създадат самоорганизиращи се структури и светлинни детектори, които реагират на светлина с определена дължина на вълната.

Струнни мрежи

Какво състояние на материята е вакуумът на космоса? Повечето хора не мислят за това, но през последните десет години Xiao Gang-Wen от MIT и Michael Levine от Harvard предложиха ново състояние на материята, което може да ни доведе до откриването на фундаментални частици отвъд електрона.

Пътят към разработването на флуиден модел на струна-мрежа започна в средата на 90-те години, когато група учени предложиха така наречените квазичастици, които изглежда се появяват в експеримент, когато електрони преминават между два полупроводника. Имаше суматоха, защото квазичастиците действаха така, сякаш имат дробен заряд, което изглеждаше невъзможно за тогавашната физика. Учените анализираха данните и предположиха, че електронът не е фундаментална частица на Вселената и че има фундаментални частици, които все още не сме открили. Тази работа им донесе Нобелова награда, но по-късно се оказа, че в резултатите от работата им се е прокраднала грешка в експеримента. Квазичастиците бяха удобно забравени.

Но не всички. Уен и Левин взеха идеята за квазичастиците като основа и предложиха ново състояние на материята, състоянието на струната. Основното свойство на такова състояние е квантовото заплитане. Както при неподредената свръхеднородност, ако погледнете материята на мрежата от струни отблизо, тя изглежда като неподредена колекция от електрони. Но ако го погледнете като цялостна структура, ще видите висок ред поради квантово заплетените свойства на електроните. След това Уен и Люин разшириха работата си, за да обхванат други частици и свойства на заплитане.

Работейки с компютърни модели на новото състояние на материята, Уен и Левин откриха, че краищата на мрежите от струни могат да произвеждат различни субатомни частици, включително легендарните „квазичастици“. Още по-голяма изненада беше, че когато материалът на мрежата от струни вибрира, той го прави в съответствие с уравненията на Максуел за светлината. Уен и Левин предложиха, че космосът е изпълнен със струнни мрежи от заплетени субатомни частици и че краищата на тези струнни мрежи представляват субатомните частици, които наблюдаваме. Те също така предполагат, че флуидът на струната може да осигури съществуването на светлина. Ако вакуумът на пространството се запълни с флуид от струна, това може да ни позволи да комбинираме светлина и материя.

Всичко това може да изглежда много пресилено, но през 1972 г. (десетилетия преди предложенията за струнни мрежи), геолозите откриха странен материал в Чили - хербертсмитит. В този минерал електроните образуват триъгълни структури, които изглежда противоречат на всичко, което знаем за това как електроните взаимодействат помежду си. Освен това, тази триъгълна структура е предсказана от модела на мрежата от струни и учените са работили с изкуствен хербертсмит, за да потвърдят точно модела.

Кварк-глюонна плазма

Говорейки за последното състояние на материята в този списък, помислете за състоянието, което започна всичко: кварк-глуонна плазма. В ранната Вселена състоянието на материята се различава значително от класическото. Първо, малко предистория.

Кварките са елементарни частици, които намираме вътре в адроните (като протони и неутрони). Адроните се състоят или от три кварка, или от един кварк и един антикварк. Кварките имат дробни заряди и се държат заедно от глуони, които са обменни частици на силната ядрена сила.

Не виждаме свободни кварки в природата, но веднага след Големия взрив свободните кварки и глуони съществуват за милисекунда. През това време температурата на Вселената беше толкова висока, че кварките и глуоните се движеха почти със скоростта на светлината. През този период Вселената се състои изцяло от тази гореща кварк-глуонна плазма. След още част от секундата Вселената се охлади достатъчно, за да се образуват тежки частици като адрони и кварките започнаха да взаимодействат помежду си и с глуони. От този момент нататък започва образуването на Вселената, която познаваме, и адроните започват да се свързват с електрони, създавайки примитивни атоми.

Вече в съвременната Вселена учените са се опитали да пресъздадат кварк-глуонна плазма в големи ускорители на частици. По време на тези експерименти тежки частици като адрони се сблъскват една с друга, създавайки температура, при която кварките се разделят за кратко време. В хода на тези експерименти научихме много за свойствата на кварк-глуонната плазма, която беше напълно без триене и по-течна от обикновената плазма. Експериментите с екзотични състояния на материята ни позволяват да научим много за това как и защо нашата Вселена се е формирала така, както я познаваме.

По материали от listverse.com

ZDARRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR;)
УЛОВЕН В ИНТЕРНЕТ :)
ДЕСЕТ НЕОБИЧАЙНИ ВЕЩЕСТВА С УНИКАЛНИ СВОЙСТВА НА ПЛАНЕТАТА...
10. Най-черната материя, позната на човека

9. Най-запалимото вещество

Много неща горят с удивителна скорост, като стиропор, напалм и това е само началото. Но какво ще стане, ако има вещество, което може да подпали земята? От една страна това е провокативен въпрос, но беше зададен като отправна точка. Хлорният трифлуорид има съмнителната репутация на ужасно запалимо вещество, въпреки че нацистите са вярвали, че веществото е твърде опасно за работа. Когато хората, които обсъждат геноцида, вярват, че целта им в живота не е да използват нещо, защото е твърде смъртоносно, това подкрепя внимателното боравене с тези вещества. Казват, че един ден един тон от нещата се разлял и избухнал пожар, изгорил 12 инча бетон и метър пясък и чакъл, преди всичко да изчезне. За съжаление нацистите са били прави.

8. Най-отровното вещество

7. Най-горещото вещество

4. Най-радиоактивното вещество

3. Най-тежкото вещество

2. Най-магнетичното вещество

1. Най-силната свръхфлуидност

Можем да се смеем на нашите предци, които са смятали барута за магия и не са разбирали какво представляват магнитите, но дори и в нашата просветена епоха има материали, създадени от науката, но подобни на резултата от истинско магьосничество. Тези материали често са трудни за получаване, но си заслужават.

1. Метал, който се топи в ръцете ви

Съществуването на течни метали като живака и способността на металите да стават течни при определена температура са добре известни. Но твърдият метал, който се топи в ръцете ви като сладолед, е необичайно явление. Този метал се нарича галий. Топи се при стайна температура и не е подходящ за практическа употреба. Ако поставите предмет от галий в чаша с гореща течност, той ще се разтвори точно пред очите ви. В допълнение, галият може да направи алуминия много крехък - достатъчно е просто да поставите капка галий върху алуминиева повърхност.

2. Газ, способен да задържа твърди предмети

Този газ е по-тежък от въздуха и ако напълните затворен съд с него, той ще се утаи на дъното. Точно като водата, серният хексафлуорид може да издържи на по-малко плътни предмети, като лодка от калаено фолио. Безцветният газ ще задържи обекта на повърхността си и ще изглежда, че лодката плава. Серният хексафлуорид може да се извади от контейнера с обикновена чаша - тогава лодката плавно ще потъне на дъното.

Освен това, поради своята гравитация, газът намалява честотата на всеки звук, преминаващ през него, и ако вдишате малко серен хексафлуорид, гласът ви ще звучи като зловещия баритон на д-р Зло.

3. Хидрофобни покрития

Зелената плочка на снимката изобщо не е желе, а тонирана вода. Разположен е върху плоска плоча, по ръбовете обработена с хидрофобно покритие. Покритието отблъсква водата и капките придобиват изпъкнала форма. В средата на бялата повърхност има перфектен необработен квадрат и там се събира водата. Капка, поставена върху третираната зона, веднага ще потече към нетретираната зона и ще се слее с останалата вода. Ако потопите пръст, обработен с хидрофобно покритие, в чаша вода, той ще остане напълно сух и около него ще се образува „балон“ - водата отчаяно ще се опита да избяга от вас. Въз основа на такива вещества се планира да се създадат водоотблъскващи облекла и стъкла за автомобили.

4. Спонтанно експлодиращ прах

Трийодният нитрид изглежда като топка пръст, но външният вид може да бъде измамен: материалът е толкова нестабилен, че най-малкото докосване на писалка е достатъчно, за да предизвика експлозия. Материалът се използва изключително за експерименти - опасно е дори да се премества от място на място. Когато материалът експлодира, той произвежда красив лилав дим. Подобно вещество е сребърният фулминат - той също не се използва никъде и е подходящ само за направата на бомби.

Горещият лед, известен също като натриев ацетат, е течност, която се втвърдява при най-малък контакт. С едно просто докосване той моментално се трансформира от течно състояние в твърд като лед кристал. Моделите се образуват по цялата повърхност, като на прозорците в мразовито време; процесът продължава няколко секунди, докато цялото вещество "замръзне". При натискане се образува кристализационен център, от който информацията за новото състояние се предава на молекулите по веригата. Разбира се, крайният резултат изобщо не е лед - както подсказва името, субстанцията е доста топла на допир, охлажда се много бавно и се използва за направата на химически нагревателни подложки.

6. Метал с памет

Нитинолът, сплав от никел и титан, има впечатляващата способност да "помни" първоначалната си форма и да се връща към нея след деформация. Всичко, което е необходимо, е малко топлина. Например, можете да капнете топла вода върху сплавта и тя ще се върне в първоначалната си форма, независимо колко е била изкривена преди това. В момента се разработват методи за практическото му приложение. Например, би било разумно да направите очила от такъв материал - ако случайно се огънат, просто трябва да ги поставите под струя топла вода. Разбира се, не е известно дали коли или нещо друго сериозно ще се правят някога от нитинол, но свойствата на сплавта са впечатляващи.

Удивителни вещества с интересни химични и физични свойства, създадени от науката.

Метал, който се топи в ръцете ви.

Газ, способен да задържа твърди предмети.

Хидрофобни покрития.

Спонтанно експлодиращ прах.

Горещ лед.

Метал с памет.