В 2025 году был разработан новаторский вычислительный метод для моделирования теплой плотной материи (ТПМ) с беспрецедентной точностью, открывающий новые горизонты в физике и химии. Это открытие, результат совместной работы ученых из Германии и США, преодолевает давние препятствия в моделировании этого экстремального состояния вещества.
ТПМ существует в экстремальных условиях, таких как те, что встречаются в газовых гигантах и во время интенсивных столкновений, что делает ее критически важной для понимания явлений в астрофизике и термоядерной энергетике. Новый подход использует статистику мнимых частиц для моделирования ТПМ, обеспечивая точное описание ее поведения.
Национальный комплекс зажигания (NIF) в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) играет ключевую роль в проверке этих симуляций. Используя мощные лазеры и источники рентгеновского излучения, ученые могут зондировать и анализировать свойства ТПМ, что приводит к более точным симуляциям сжатия капсул для термоядерного синтеза.
Этот прорыв обещает усовершенствовать разработку термоядерной энергии и улучшить планетарное моделирование. Способность надежно моделировать ТПМ позволяет получать более точные уравнения состояния и более глубокое понимание экзотических состояний вещества.
Исследовательский консорциум планирует дальнейшие эксперименты для совершенствования диагностических возможностей и ускорения разработки более эффективных капсул для термоядерного синтеза. Это международное сотрудничество подчеркивает глобальное значение понимания ТПМ и ее потенциала для преобразования энергетики и материаловедения.