Австрийские ученые обнаружили, что модифицированный закон Планка для излучения частиц не выполняется для микроскопических кремниевых нитей. По словам исследователей, это может иметь самые серьезные последствия для существующих в настоящее время климатических моделей, поскольку планковский закон используется для анализа излучения аэрозолей. Статья ученых пока не принята к публикации, однако, ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
Закон Планка описывает интенсивность излучения абсолютно черного тела — физической абстракции, представляющей собой тело, полностью поглощающее упавшее на него излучение. В частности, он утверждает, что этот параметр определяется температурой тела и длиной волны.
В реальной жизни абсолютно черные тела не встречаются, поэтому используется понятие серого тела, то есть тела, у которого интенсивность излучения для данной температуры получается из интенсивности абсолютно черного тела умножением на некоторую константу e, называемой степенью черноты (англ. spectral emissivity).
В рамках работы ученые анализировали кремниевые нити толщиной не более 500 нанометров, что заметно меньше длины инфракрасного, то есть теплового излучения. В результате исследователи обнаружили, что закон излучения рассматриваемых ими объектов заметно отличается от закона излучения серого тела.
При этом авторы отмечают, что описать изучение становится возможным, если рассматривать этот процесс в объеме (излучение в законе Планка рассматривается как поверхностный процесс), учитывая линейные размеры тел, а также соотношения между этими размерами и длиной волны излучаемого света. Вместе с тем использование такой модели заставляет пересмотреть существующие климатические модели.
