挑战热力学第二定律：纯金超越熔点14倍仍不融化！

7 月 23 日，发表于《自然》（Nature）的一项研究中，科学家首次用激光将纯金快速加热至其正常熔点14倍的温度，该状态维持了万亿分之一秒，被加热的纯金在这个极短时间内仍保持了固体状态，这一结果远超了理论极限。

物理学的传统观点认为，若将金及其他固体材料加热至熔点三倍以上而不熔化，是不可能实现的。如果材料在保持固态时超出该临界值，将会导致"熵灾难"（entropy catastrophe）。这是一种理论假设情形，即材料的固相比液相具有更高熵值（即无序度），直接违背了热力学第二定律。
此项新研究利用激光对 50 nm 厚的金样品进行超快加热，并借助 X 射线散射首次直接测得原子温度。通过这种测量方法，研究团队观察到激光可将熔点为 1337 K（1064 ℃）的黄金在几万亿分之一秒内过热至约 19 000 K（约 18 726 ℃）。这是用热力学第二定律无法解释的。

不过，研究者也表示，金原子在获得足够时间发生热膨胀和结构失序前就已达到该温度，因此实验结果并没有推翻任何热力学定律。同行评审报告显示，审稿人认可了该技术的重要性，但对于温度测量的准确性仍持保留意见。
一位共同作者表示，其团队还发现银元素也具有超出熵坍缩阈值预测值的初步迹象。该成果显著拓展了我们对极端条件下材料行为的理解，并有望为核聚变研究和行星内部建模等前沿领域提供关键参考。
#热门微博# #科研动态# #热力学第二定律# #科学新闻#