Тепло на пределе: как измерить жар в 3000 градусов экспресс

Оригинал: "Closing the ultrahigh temperature metrology gap: non-contact thermal conductivity ($$\mathrm{k}$$) and spectral emittance ($$\mathrm{\varepsilon_{\lambda}}$$) of molybdenum up to 3200 K"
arXiv:2604.09873 · 2026-04-10 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные научились точно измерять, как металл проводит тепло при температурах, близких к плавлению.

📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Раскалённый кусок металла в печи — как сковорода на плите: чем сильнее жар, тем быстрее тепло уходит в руку, если дотронуться. Но при температурах, где металл уже близок к плавлению, измерить эту скорость очень трудно: датчики плохо прилегают, тепло утекает в воздух, а сам образец светится и путает приборы.

Новый метод обходит эти препятствия. Лазер бьёт в крошечную точку на поверхности, а инфракрасная камера следит, как тепло расходится от неё. По разнице температур между точкой нагрева и остальным металлом можно вычислить, насколько хорошо материал проводит тепло. Это похоже на то, как по кругам на воде можно оценить силу брошенного камня.

Молибден выдержал испытание: его теплопроводность измерили от 1500 до 3000 К — это почти температура плавления. Погрешность составила всего 7,9–11 %.

Метод также позволил измерить, как молибден излучает свет в твёрдом и жидком состоянии. Эти данные нужны для создания деталей, которые работают в экстремальном жаре: в гиперзвуковых самолётах, ядерных реакторах и при лазерной 3D-печати металлом.

Так раскалённый кусок металла перестаёт быть загадкой: теперь его тепловые свойства можно узнать точно, не прикасаясь к нему.

Молибден плавится при 2623 °C — это выше, чем температура поверхности Венеры, самой горячей планеты Солнечной системы.

Учёные
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusChristian DopplerD. B. McLaughlinDidier QuelozMichel Mayor
Понятия
высокотемпературная сверхпроводимость высокотемпературный сверхпроводник теплопроводность измерение тепловых свойств молибден квантовый термометр термоэлектрическое устройство кельвин термометр вольфрам нитрид ниобия милликельвин жидкий гелий неразрушающий контроль пары рубидия абсолютный ноль механизмы усиления сверхпроводимости нитрид алюминия теплоперенос джоуль на кельвин