美国能源部SLAC国家加速器实验室联合多国团队，通过超快激光加热技术，将黄金加热至熔点14倍以上，发现其仍保持晶体结构，颠覆了长期以来认为晶体在熔点3倍时会丧失稳定性的“熵突变”理论。该研究首次在极端高温材料中直接测量了原子温度，揭示了在超快时间尺度下，材料来不及膨胀，消除了熵曲线交叉点，表明超热可能不存在上限。这项突破性研究解决了测量极端温度的难题，为行星内部物质研究、惯性核聚变能源研究等领域带来新机遇。

✨ 黄金在极端高温下保持晶体结构：研究团队利用超快激光加热黄金至熔点14倍以上（约19000K），发现其并未如传统“熵突变”理论预测的那样转变为液态，而是继续保持晶体结构，直接挑战了固态物质在超热状态下的稳定性认知。

🔬 颠覆“熵突变”理论：传统理论认为晶体在达到熔点约3倍的温度时会出现“熵突变”，丧失稳定性。然而，该实验通过直接测量原子温度，证明了黄金在远超此温度时仍能维持固态，表明“熵突变”理论在极端加热条件下可能不成立。

⏱️ 超快时间尺度的测量是关键：实验的关键突破在于测量的时间尺度极短，仅为40飞秒。在这个超快的时间尺度内，材料来不及发生显著的膨胀，从而消除了导致熵曲线交叉的因素，使得超热状态下的物质稳定性可能没有上限。

💡 新技术开辟研究新方向：该研究首次实现了在极端高温材料中对原子温度的直接测量，解决了长期以来测量极端温度的难题。这项技术有望应用于行星内部物质研究、惯性核聚变能源研究等多个前沿科学领域，推动相关研究的进展。

颠覆“熵突变”理论——

    科技日报讯 （记者张梦然 实习生周思彤）美国能源部SLAC国家加速器实验室联合多国团队通过超快激光加热技术，将黄金加热至熔点14倍以上，其仍保持晶体结构，一举颠覆了长期以来的“熵突变”理论。该研究首次实现在极端高温材料中对原子温度的直接测量，颠覆了人们对物质超热现象的传统认知，相关成果发表在最新一期《自然》杂志上。

    传统理论认为，超热晶体存在“熵突变”临界点，即当晶体熵与液态熵相等时（约为熔点3倍），固体将丧失稳定性。但此前，极热物质的温度测量一直是学界难题，实验因材料在抵达该临界点前就发生分解而无法验证这一理论。

    研究团队利用斯坦福直线加速器中心的超短脉冲激光，以超过1015K/s的速率加热50纳米厚的多晶金箔；同时借助高分辨率非弹性X射线散射技术，通过探测样本中原子振动速度直接测量离子温度，结果发现黄金在约19000K（相当于14倍熔点）时仍保持固态。

    实验的关键突破在于实验的超快时间尺度——在材料来不及膨胀的40飞秒内完成测量。研究表明，这种极端加热条件下，晶格无法显著膨胀，消除了熵曲线交叉点，使超热可能不存在上限。

    该研究解决了长期以来测量极端温度的难题，未来，该技术有望应用于更多领域，如行星内部物质研究、惯性核聚变能源研究等。