क्या आपको पता है कि वैज्ञानिकों ने एक ऐसा प्रयोग किया है जिसमें उन्होंने सोने को इतना गर्म किया कि वह उसके उबालने के तापमान से 14 गुना अधिक तापमान पर पहुंच गया? एक सेकंड के लिए तो उन्हें लगा कि उन्होंने भौतिकी के नियमों को तोड़ दिया है, लेकिन शुक्र है, ऐसा नहीं हुआ। लेकिन उन्होंने जो किया है वह कम नहीं है; उन्होंने दशकों पुरानी भौतिक रसायन की एक मॉडल को तोड़ दिया है जो पदार्थ के मौलिक गुणों से जुड़ी थी।

हाल ही में एक शोध में, जो आज 'नेचर' में प्रस्तुत किया गया, शोधकर्ताओं ने पहली बार सीधे उच्च तापमान, दबाव, या घनत्व की स्थितियों में पदार्थ के तापमान को मापने का एक तरीका प्रदर्शित किया। इस नई तकनीक का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने स्वर्ण को उसके उबालने के तापमान से बहुत अधिक तापमान पर कैद करने में सफलता पाई—एक प्रक्रिया जिसे सुपरहीटिंग कहा जाता है—जहां यह सामान्य धातु ठोस और तरल के बीच एक अजीब स्थिति में अस्तित्व में थी। परिणाम बताते हैं कि, सही परिस्थितियों में, सोने की कोई सुपरहीटिंग सीमा नहीं हो सकती। यदि यह सच है, तो यह अंतरिक्ष उड़ान, खगोल भौतिकी, या नाभिकीय रसायन में व्यापक अनुप्रयोगों का संकेत देता है।

यह अध्ययन दो चरणों के प्रयोग पर आधारित है। पहले, वैज्ञानिकों ने एक लेजर का उपयोग करके सोने के एक नमूने को सुपरहीट किया, जिससे धातु का स्वाभाविक विस्तार कम हो गया। इसके बाद, उन्होंने बेहद उज्ज्वल एक्स-रे का उपयोग करके सोने के नमूनों को ज़ैप किया, जो सोने की सतह से टकराने के बाद बिखर गए। एक्स-रे की आवृत्ति में हुए विकृतियों की गणना करके, टीम ने परमाणुओं की गति और तापमान को ठीक से मापा।

परिणाम ने भौतिकी में एक अच्छी तरह से स्थापित सिद्धांत को चुनौती दी है, जो कहता है कि सोने जैसे संरचनाओं को उनके उबालने के तापमान से तीन गुना अधिक गरम नहीं किया जा सकता। 1,948 डिग्री फ़ारेनहाइट (1,064 डिग्री सेल्सियस) से अधिक तापमान पर, सुपरहीटेड सोने को 'एंट्रॉपी कैटास्ट्रोफी' तक पहुंच जाना चाहिए था—या सरल शब्दों में, गरम सोने का विस्फोट होना चाहिए था।

शोधकर्ताओं ने खुद इस सीमा को पार करने की उम्मीद नहीं की थी। नई परिणाम में पारंपरिक सिद्धांत को खारिज कर दिया गया है, लेकिन यह एक बड़ी तरह से किया गया है, जिससे यह दिखता है कि सोने को 33,740 डिग्री फ़ारेनहाइट (18,726 डिग्री सेल्सियस) तक गर्म करना संभव है।

टॉमस व्हाइट, अध्ययन के प्रमुख लेखक और नेवाडा विश्वविद्यालय, रेनो के भौतिक विज्ञानी, ने गिज़मोडो से वीडियो कॉल के दौरान कहा, 'मैं बहुत आभारी हूं कि मुझे खोजों के लिए विशाल लेज़रों के साथ चीजें उड़ाने का मौका मिलता है। और यही मेरा काम है, आप जानते हैं।'

हालांकि, यह सुपरहीटेड अवस्था केवल कुछ ट्रिलियनथ सेकंड तक चली। फिर भी, यह 'दिलचस्प' है, व्हाइट ने कहा, यह जोड़ते हुए कि 'यदि आप इसे फैलने से रोक सकें, [सिद्धांत के अनुसार] आप इसे हमेशा के लिए गर्म कर सकते हैं।' उन्होंने कहा, 'मैं बहुत आभारी हूं कि मुझे खोजों के लिए विशाल लेज़रों के साथ चीजें उड़ाने का मौका मिलता है।'

इस सिद्धांत को सोने और अन्य सामग्रियों पर फॉलो-अप प्रयोगों का सामना करना होगा, व्हाइट ने कहा। लेकिन व्यावहारिक दृष्टिकोण से, सुपरहीटेड सोने ने खुद को इतना लंबे समय तक एक साथ रखा कि टीम ने अपने नए तकनीक का इस्तेमाल करके सीधे उसके तापमान को कैद कर लिया, बॉब नगलर, अध्ययन के वरिष्ठ लेखक और SLAC के स्टाफ वैज्ञानिक ने गिज़मोडो से वीडियो कॉल में समझाया।

नगलर ने कहा, 'असल में, यह मजेदार बात है; तापमान उन भौतिक मात्राओं में से एक है जिन्हें मानव ने सबसे लंबे समय तक जाना है—लेकिन हम तापमान को खुद नहीं मापते हैं।' 'हम कुछ ऐसा मापते हैं जिसे तापमान प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, एक पारा थर्मामीटर मापता है कि तापमान कैसे पारे के एक गुच्छे के आकार को बदलता है।'

जब भी, हालांकि, ये सिस्टम तापमान-निर्भर चर पर कार्य करते हैं जो मापने में कठिन होते हैं। नगलर ने कहा। तकनीकी रूप से, आप इन्हें प्रयोगशालाओं में दोहराते हैं, लेकिन वे 'बहुत जल्दी विस्फोट' कर जाएंगे, उन्होंने कहा—इस तथ्य को नजरअंदाज करते हुए कि आपको यह सुनिश्चित करने के लिए वास्तविक तापमान जानना होगा कि प्रयोग मान्य हैं।

व्हाइट ने कहा, 'इस काम के बारे में सबसे रोमांचक बात यह है कि हमारे पास अब इन सभी अजीब प्रयोगों के लिए एक थर्मामीटर है, जो हम कर रहे हैं।' उदाहरण के लिए, लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी में नेशनल इग्निशन फैसिलिटी एक सोने के सिलेंडर का उपयोग करती है ताकि उनके नाभिकीय संलयन प्रयोगों को संलग्न किया जा सके, इस सिलेंडर पर एक्स-रे दागने के लिए।

व्हाइट ने कहा, 'लेकिन हम अब सीधे संलयन से संबंधित प्रयोग करने का सोचना भी कर रहे हैं।' 'संलयन की स्थितियों को फिर से बनाना, या वे सामग्रियां जो संलयन रिएक्टर बनाती हैं, और बस उनका तापमान मापना—जो वास्तव में भौतिकी में एक लंबे समय से पूछा जाने वाला प्रश्न है।'

टीम पहले से ही इस तकनीक को अन्य सामग्रियों, जैसे कि चांदी और लोहे पर लागू कर रही है, जो वे खुशी से रिपोर्ट करते हैं कि कुछ आशाजनक डेटा उत्पन्न कर रही हैं। ये वैज्ञानिक अगले कुछ महीनों में यह जानने के लिए व्यस्त रहने वाले हैं कि ये धातुएं हमें क्या बता सकती हैं। यह परियोजना निश्चित रूप से पूर्ण इग्निशन में है।