En ce qui concerne la physique hors équilibre, toutes les hypothèses ne sont pas créées égales. Au moins, ce sont les dernières découvertes du physicien de NC State Lex Kemper et de ses collègues de NC State et de l'Université de Georgetown.

Kemper étudie la physique hors équilibre, qui vise à comprendre les matériaux complexes en poussant leurs atomes et leurs électrons hors d'équilibre, puis en observant leurs interactions au fil du temps. Dans son dernier ouvrage, Publié dans Examen physique X , Kemper et ses collègues notent que les électrons dans les matériaux en état de non-équilibre ne se comportent pas nécessairement de la même manière que les matériaux en équilibre, ce qui pourrait affecter les résultats expérimentaux.

"Nous avons une très bonne compréhension de la physique de l'équilibre et c'est sur cela que repose la majeure partie de notre compréhension de la physique hors équilibre, " dit Kemper. " Essentiellement, les physiciens ont utilisé des techniques d'analyse d'équilibre pour analyser des données expérimentales provenant de matériaux hors d'équilibre. Mais nous nous sommes demandé si ces techniques devaient fonctionner dans des cas de non-équilibre. Nous l'avons donc testé et avons constaté que la plupart des hypothèses précédemment retenues ne fonctionnent généralement pas - elles peuvent toujours fonctionner dans certains cas spécifiques, mais pas tout."

pourquoi est-ce le cas? Cela a à voir avec la façon dont les électrons dans un matériau en équilibre se détendent d'un état excité par rapport à la manière dont ceux d'un matériau hors d'équilibre se détendent pour revenir à leur état d'équilibre, c'est ce qui est mesuré dans les expériences dans le domaine temporel.

« Quand vous observez un électron dans un système en équilibre, pour chaque mouvement qu'il fait dans une direction, il en fait un autre en sens inverse, " dit Kemper. " Pensez-y comme deux petits seaux, tout ce qui entre dans l'un est égal au montant qui sort de l'autre. Mais quand vous avez conduit le système hors d'équilibre, l'entrée et la sortie du filet ne sont plus les mêmes. Lorsque ce système revient à l'équilibre, les atomes et les électrons pourraient être dans des états différents, ce qui affectera les interactions et donc les observations qui en résulteront."

Kemper et ses collègues ont examiné quatre hypothèses différentes communément admises sur le comportement des matériaux à l'équilibre, et démontré comment les matériaux dans des états de non-équilibre peuvent se comporter différemment. Kemper espère que son travail aidera d'autres physiciens étudiant des matériaux hors d'état d'équilibre à tenir compte de ces différences dans leurs calculs et mesures.

"L'idée que ces systèmes se comportent différemment n'est pas nouvelle, mais [ce point de vue] n'a pas vraiment été quantifié ou écrit nulle part, " dit Kemper. " La physique hors équilibre est un domaine en pleine croissance et nous espérons avoir fourni quelques principes généraux à suivre lorsque les chercheurs travaillent avec ces systèmes. "