Սաարլանդի համալսարանի հետազոտողները հերքել են գրեթե երկու դար գոյություն ունեցող ֆիզիկայի տեսությունը, թե ինչու է սառույցը սայթաքուն, համաձայն օգոստոսի 8-ին Physical Review Letters ամսագրում հրապարակված բեկումնային ուսումնասիրության: Պրոֆեսոր Մարտին Մյուսերի և նրա գործընկերներ Ահրաֆ Աթիլայի և Սերգեյ Սուխոմլինովի ղեկավարած աշխատանքը ցույց է տալիս, որ սառույցի վրա մարդկանց ընկնելու պատճառ հանդիսացող սայթաքուն հեղուկ շերտը առաջանում է մոլեկուլային դիպոլային փոխազդեցությունների, այլ ոչ թե ճնշման կամ շփման հետևանքով:

Այս հայտնագործությունը մարտահրավեր է նետում 1849 թվականին Լորդ Քելվինի եղբայր Ջեյմս Թոմսոնի առաջարկած ընդունված տեսությանը, որը ենթադրում էր, որ ճնշումն ու շփումը հալեցնում են սառույցի մակերեսը: Այս բացատրությունն ավելի քան 150 տարի դասավանդվել է ուսանողներին ամբողջ աշխարհում՝ առաջարկելով, որ սառույցի վրա սահող շերտը ձևավորվում է մարմնի ծանրության հետևանքով, որը ճնշում է կոշիկի ներբանների միջոցով:

Սառույցի կառուցվածքի հեղափոխական ընկալում

Գերմանական հետազոտական խումբը օգտագործել է համակարգչային մոդելավորում՝ սառույցը մոլեկուլային մակարդակով ուսումնասիրելու համար և պարզել, որ սայթաքուն շերտը ձևավորվում է «սառը, կտրվածքով պայմանավորված ամորֆիզացիայի» հետևանքով, այլ ոչ թե ջերմային հալման: Երբ սառույցը կառուցված է զրոյից ցածր ջերմաստիճաններում, ջրի մոլեկուլները դասավորվում են բարձր կարգավորված բյուրեղային ցանցում, որտեղ մոլեկուլները կոկիկորեն հավասարեցված են միմյանց հետ:

Ըստ Սաարլանդի համալսարանի պրոֆեսոր Մյուսերի, «Պարզվում է, որ ոչ ճնշումը, ոչ էլ շփումը էական դեր չեն խաղում սառույցի վրա բարակ հեղուկ շերտի ձևավորման գործում»: Փոխարենը, երբ ինչ-որ մեկը քայլում է սառույցի վրա, կոշիկի ներբանի դիպոլները փոխազդում են սառույցի մակերեսի դիպոլների հետ՝ խաթարելով կարգավորված բյուրեղային կառուցվածքը:

Հետևանքներ ծայրահեղ ցուրտ պայմանների համար

Ուսումնասիրությունը նաև հերքում է ձմեռային սպորտաձևերի վերաբերյալ ևս մեկ երկարամյա ենթադրություն: Նախկինում գիտնականները կարծում էին, որ դահուկավազքը մինուս 40 աստիճան Ցելսիուսից ցածր ջերմաստիճաններում անհնար է, քանի որ նման ցածր ջերմաստիճաններում հաշմանդամող հեղուկ թաղանթ չի կարող ձևավորվել:

«Դիպոլային փոխազդեցությունները պահպանվում են նույնիսկ ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճաններում: Հատկանշական է, որ հեղուկ թաղանթը դեռևս ձևավորվում է սառույցի և դահուկի միջև սահմանում՝ նույնիսկ բացարձակ զրոյին մոտ»,- նշել է Մյուսերը: Սակայն նման ծայրահեղ ջերմաստիճաններում այդ թաղանթը դառնում է ավելի մածուցիկ, քան մեղրը, ինչը դահուկավազքը գործնականում անհնար է դարձնում, չնայած դրա առկայությանը:

Արդյունքները ունեն անմիջական գործնական կիրառություն՝ դուրս գալով ակադեմիական ընկալումից: Հետազոտողների կարծիքով, այս հայտնագործությունը կարող է ազդել ձմեռային սպորտաձևերի սարքավորումների, կոշիկների և սայթաքուն մակերեսների ռիսկերի գնահատման արձանագրությունների նախագծման վրա: