Złoto które się nie topi - naukowcy odkryli metal odporny na temperatury wyższe niż powierzchnia Słońca

Materiał pozostający nienaruszony w temperaturze dwukrotnie wyższej niż powierzchnia Słońca wydaje się niemożliwy, a jednak naukowcy z Narodowego Laboratorium Akceleratora SLAC w Stanach Zjednoczonych właśnie tego dokonali. W eksperymencie, który wstrząsnął fundamentami współczesnej fizyki, zespół badaczy podgrzał złoto do niewyobrażalnej temperatury 19 000 kelwinów (ponad 18 722 stopni Celsjusz), a metal – wbrew wszelkim przewidywaniom i dotychczasowym teoriom – pozostał w stanie stałym.

Odkrycie to bezpowrotnie obala 40-letnią teorię zwaną “katastrofą entropijną”, która od lat 80. XX wieku stanowiła fundament naszego zrozumienia zachowania materii w ekstremalnych warunkach. Zgodnie z tą teorią, żaden materiał nie może pozostać w stanie stałym po przekroczeniu temperatury około trzykrotnie wyższej od jego temperatury topnienia. Tymczasem złoto w eksperymencie SLAC osiągnęło temperaturę 14 razy wyższą od swojego punktu topnienia (1337 kelwinów), kompletnie burząc dotychczasowy paradygmat.

“To nie był nasz pierwotny cel, ale na tym właśnie polega nauka – odkrywaniu rzeczy, o których istnieniu nie mieliśmy pojęcia” – skomentował Tom White, profesor fizyki z Uniwersytetu Nevady w Reno i główny autor przełomowej pracy opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie Nature.

Eksperyment wymagał użycia najjaśniejszego na świecie lasera rentgenowskiego – Linac Coherent Light Source (LCLS). Naukowcy najpierw użyli potężnego lasera, aby błyskawicznie podgrzać cienką próbkę złota. Następnie skierowali na nią impulsy ultrajasnych promieni rentgenowskich. Kiedy promienie te rozpraszały się na gwałtownie wibrujących atomach złota, dochodziło do zmiany ich częstotliwości, znanej jako efekt Comptona. To pozwoliło zespołowi badawczemu bezpośrednio zmierzyć prędkość atomów, a tym samym ich rzeczywistą temperaturę.

Co sprawiło, że złoto pozostało w stanie stałym w tak ekstremalnych warunkach? Sekret tkwi w niesamowitej szybkości nagrzewania. Laser podgrzał metal w ciągu zaledwie 50 kwadryliardowych sekundy (jednej milionowej miliardowej), tak błyskawicznie, że atomy po prostu nie zdążyły zareagować i rozbić swojej struktury krystalicznej. Jak wyjaśnia White: “Ważne jest, aby wyjaśnić, że nie naruszyliśmy drugiej zasady termodynamiki. Pokazaliśmy jedynie, że te katastrofy można uniknąć, jeśli materiały są podgrzewane niezwykle szybko – w naszym przypadku w ciągu bilionowych części sekundy.”

Nowa metoda pomiaru temperatury atomów w materii w ekstremalnych warunkach ma rewolucyjne znaczenie dla wielu dziedzin nauki. Umożliwia ona precyzyjne badanie stanów materii, które do tej pory były dostępne jedynie dla przybliżonych modeli teoretycznych. “Mamy dobre metody pomiaru gęstości i ciśnienia takich układów, ale nie temperatury” – tłumaczy Bob Nagler, pracownik naukowy SLAC i współautor badania. “To był nierozwiązany problem od dziesięcioleci.”

Odkrycie to może mieć przełomowe zastosowania w astrofizyce, badaniach jąder planet i gwiazd, a także w projektowaniu reaktorów termojądrowych. Jak podkreśla Nagler: “Jeśli nasz pierwszy eksperyment z wykorzystaniem tej techniki doprowadził do podważenia ustalonej nauki, nie mogę się doczekać, jakie inne odkrycia przyniesie przyszłość.”

Warto zauważyć, że wyniki badania sugerują, iż przy wystarczająco szybkim nagrzewaniu przegrzane materiały mogą nie mieć górnej granicy temperatury. Naukowcy już wykorzystują tę nową metodę do badania temperatury materiałów w warunkach panujących we wnętrzach planet, a także w badaniach nad kontrolowaną fuzją termojądrową – potencjalnie niewyczerpanym źródłem energii przyszłości.

Przypadkowe odkrycie zespołu SLAC przypomina nam, że nawet najbardziej ugruntowane prawa nauki zawsze mogą skrywać zaskakujące wyjątki. Jak na ironię, to samo złoto, które starożytni Sumerowie według teorii Zecharii Sitchina uważali za materiał o niezwykłych właściwościach, dziś faktycznie okazuje się posiadać cechy, które jeszcze wczoraj wydawały się niemożliwe.

A kto wie, jakie inne niezwykłe właściwości tego szlachetnego metalu jeszcze czekają na odkrycie?

Źródła:

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09253-y

https://www6.slac.stanford.edu/news/2025-07-23-limit-does-not-exist-superheated-gold-survives-entropy-catastrophe

https://www.unr.edu/nevada-today/news/2025/surviving-the-entropy-catastrophe

https://www.scientificamerican.com/article/physicists-blast-gold-to-astonishing-temperatures-overturning-40-years-of/

https://phys.org/news/2025-07-superheated-gold-entropy-catastrophe-method.html