Впервые в гранулированной системе экспериментально обнаружено явление памяти, известное как аномальный эффект Ковача
Физическая система может нести следы своего прошлого, при этом ее предыдущие состояния оставляют «память», которая формирует ее будущую эволюцию. Ярким примером является эффект Ковача, который заставляет стеклообразную или неупорядоченную систему неожиданно отклоняться от своего конечного состояния, прежде чем стабилизироваться в нем. Стандартный эффект Ковача наблюдается в системах, приближающихся к равновесию, в то время как "аномальный" эффект существует для систем, выведенных из равновесия. Гранулированная материя предлагает доступный способ изучения этих явлений, но прямых доказательств наличия памяти в такой материи было мало. Физик Франсиско Вега Рейес из Университета Эстремадуры в Испании и его коллеги впервые наблюдали аномальный эффект Ковача в гранулированной системе. Работа опубликована в журнале Phys. Rev. Lett. 137, 208201 (2026).
Фото. Ф. Вега Рейес / Университет Эстремадуры
Исследователи поместили слой стальных шариков миллиметрового размера между алюминиевой пластиной и пластиковой крышкой. Они вибрировали систему вертикально с постоянной интенсивностью, что привело к стабилизации температуры шариков (средней кинетической энергии). Затем они резко уменьшили интенсивность вибрации, в результате чего температура снизилась до конечного значения. Наконец, прежде чем это значение было достигнуто, команда резко увеличила интенсивность вибрации так, чтобы новая конечная температура совпала с текущей температурой.
Без эффектов памяти система просто оставалась бы при текущей температуре. Вместо этого она продолжала охлаждаться, как будто помнила предыдущий процесс релаксации — характерный признак аномального эффекта Ковача. Затем система быстро теряла эту память и двигалась к своему конечному состоянию. Исследователи разработали кинетическую теоретическую модель для объяснения этого аномального эффекта Ковача и провели моделирование методом молекулярной динамики для проверки своих результатов. Их анализ показывает, что память — это не просто любопытное свойство отдельных систем, а фундаментальное, широко распространенное явление в неравновесной физике.
