ทีมงานระดับนานาชาติที่นำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ เว็บตรงอ็อกซ์ฟอร์ดและวอริกได้รับผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดจากการทดลองกราไฟท์ที่ให้ความร้อนสูงได้ถึง 17,000 องศาเคลวิน (ระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์)นักวิจัยกล่าวว่าการค้นพบนี้เป็นปัญหาใหม่สำหรับนักฟิสิกส์ที่ทำงานกับนิวเคลียร์ฟิวชันที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์ แต่อาจทำให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ต้องทบทวนความเข้าใจในปัจจุบันเกี่ยวกับวงจรชีวิตของดาวเคราะห์และดาวฤกษ์ขนาดยักษ์
การวิจัยครั้งนี้เป็นความพยายามที่จะเรียนรู้เพิ่มเติม
เกี่ยวกับวิธีการแบ่งปันพลังงานระหว่างสสารชนิดต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการถ่ายโอนจากอิเล็กตรอนที่มีความร้อนสูงไปยังแกนไอออนิกหนักของอะตอมที่ถูกปล่อยให้เย็น
ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอิเลคตรอนร้อนและอิออนที่เย็นกว่าควรปรับระดับอย่างรวดเร็วเนื่องจากอิเล็กตรอนมีปฏิกิริยากับไอออน ดังนั้น เวลาที่ใช้ในการไปถึงอุณหภูมิทั่วไปจึงเป็นตัววัดที่ดีของความแรงของปฏิสัมพันธ์ระหว่างทั้งสอง
ปฏิสัมพันธ์นี้ยังกำหนดเช่นว่าความร้อนหรือการแผ่รังสีถูกส่งจากด้านในของดาวเคราะห์หรือดาวไปยังพื้นผิวของมันอย่างไรและด้วยเหตุนี้วิวัฒนาการของดาวเคราะห์และดาวฤกษ์
กระบวนการนี้ยังจำเป็นสำหรับนิวเคลียร์ฟิวชัน โดยที่อิเล็กตรอนจะถูกให้ความร้อนจากผลิตภัณฑ์ฟิวชันและจำเป็นต้องร้อนเพื่อให้เกิดการฟิวชันมากขึ้น การทดลองก่อนหน้านี้โดยใช้การให้ความร้อนด้วยเลเซอร์โดยตรงทำให้เกิดความไม่แน่นอนในการเตรียมเป้าหมายและกระบวนการให้ความร้อนซึ่งทำให้การสังเกตและการวิเคราะห์ซับซ้อน นอกจากนี้ แบบจำลองทางทฤษฎียังพยายามอธิบายเวลาสมดุลของอุณหภูมิที่ยาวนานซึ่งพบได้ในการทดลอง
ทีมงานหวังว่าพวกเขาจะสามารถแก้ไขความแตกต่างนี้ได้ด้วยการวางแผนการทดสอบที่แม่นยำยิ่งขึ้น แทนที่จะให้ความร้อนโดยตรงด้วยเลเซอร์ พวกเขาใช้ลำแสงโปรตอนเข้มข้นเพื่อสร้างรูปแบบใหม่ของการเร่งความเร็วด้วยเลเซอร์
การให้ความร้อนโดยโปรตอนส่งผลให้เกิดสภาวะที่กำหนดไว้ได้ดีกว่า เนื่องจากโปรตอนจะให้ความร้อนเฉพาะอิเล็กตรอนเท่านั้น ไม่ใช่ตัวอย่างทั้งหมด เป็นผลให้นักวิจัยได้ตัวอย่างที่สะอาดด้วยอิเล็กตรอนที่ 17,000 องศาเคลวินในขณะที่ไอออนยังคงอยู่ที่อุณหภูมิห้อง 300 องศาเคลวิน
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยพบว่า แทนที่จะขจัดช่องว่างระหว่างแบบจำลอง
และผลลัพธ์ที่สังเกตได้ ความแตกต่างเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
การทดลองที่แม่นยำยิ่งขึ้นแสดงให้เห็นว่าการปรับสมดุลของอุณหภูมิของอิเล็กตรอนร้อนและไอออนเย็นนั้นจริงแล้วช้ากว่าการวัดครั้งก่อนถึง 3 เท่า และช้ากว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่คาดการณ์ไว้มากกว่า 10 เท่า
ซึ่งหมายความว่ายังไม่เข้าใจกระบวนการพื้นฐานของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนกับไอออน เนื่องจากกระบวนการเดียวกันนี้ยังควบคุมคุณสมบัติของวัสดุอื่นๆ อีกด้วย ผลลัพธ์จึงมีนัยยะกว้างตั้งแต่การแปรรูปวัสดุไปจนถึงการหลอมรวมเฉื่อย ไปจนถึงการทำความเข้าใจวัตถุทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์
Dr Dirk Gericke จากมหาวิทยาลัย Warwick กล่าวว่าผลที่ได้นั้นน่าสนใจและจำเป็นต้องพิจารณาแบบจำลองฟิสิกส์พลาสมาอีกครั้ง แต่จะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อนักวิจัยที่ศึกษาดาวเคราะห์และดาวแคระขาว
“เพื่อนร่วมงานเลเซอร์ฟิวชั่นของฉันซึ่งพึ่งพาเลเซอร์ของพวกเขาซึ่งส่งพลังงานจำนวนมากพร้อมกันไปยังทั้งไอออนและอิเล็กตรอนจะสนใจการค้นพบของเราเช่นกัน” Gericke กล่าว
ดร. Gianluca Gregori จากอ็อกซ์ฟอร์ดกล่าวว่าผลลัพธ์จะส่งนักทฤษฎี “กลับไปที่กระดานวาดภาพ” เมื่อจำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคในสสารหนาแน่น ความหมายกว้างๆ และช่วงอุณหภูมิที่กว้างซึ่งพบปัญหาเหล่านี้คือสิ่งที่ทำให้ผลลัพธ์มีความสำคัญมากฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ เว็บตรง
