9月20日消息，荷兰埃因霍温理工大学（TU/e）软物质与生物物理组的理论物理学家Corentin Laudicina通过大规模计算机模拟，对困扰凝聚态物理多年的玻璃化转变难题给出新解释，成果以博士论文《Simple Fluctuations in Simple Liquids》（DOI：10.6100/mwnc-0456）形式发表。
玻璃化转变的核心反常在于：液体过冷时黏度在玻璃转变点附近急剧上升——远快于预期，而内部结构却几乎不变。Laudicina将真实液体简化为"球形粒子+简单相互作用"的模型液体，在TU/e超级计算中心完成模拟。结果显示，过冷液体中的粒子并非均匀运动：部分几乎不动，其余形成协同运动的团簇；随温度降低，团簇先逐渐长大，但低于某一温度后团簇反而开始缩小——它们对自身生长形成了天然刹车。
旧理论未考虑这类团簇，预言其无限生长并导致液体突然卡死（突变式堵塞转变）。Laudicina把"团簇生长自我减速"的反馈机制写入方程后，理论预言的尖锐转变消失，剩余结果与模拟几乎完全吻合——这解释了为何实验和模拟中观察到的玻璃化转变始终是渐进过程。
科学意义超出玻璃本身：同一套堵塞物理正在被该组与细胞生物学家合作用于肿瘤研究——组织中挤压堆积的细胞也会以类似方式卡住或突然恢复运动并侵袭周围组织，有强烈迹象表明其经历类似玻璃化转变的过程；类似的物理结构还出现在计算机科学与机器学习问题中。对高分子加工、玻璃陶瓷等依赖冷却路径控制的材料工业而言，对转变机制的更准确刻画有助于优化工艺窗口预测。
（来源：Phys.org）