தொழில்துறை பயன்படுத்தும் சமன்பாடுகள் ஏன் வேலை செய்கின்றன என்பதை விளக்கும் 1913 இயற்பியல் யோசனை

ஒரு திரவத்தின் கன அளவு வெப்பநிலைக்கும் அழுத்தத்திற்கும் ஏற்ப எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதை முன்கணிக்கும் கணிதக் கருவிகளான நிலைச் சமன்பாடுகளை (equations of state), வடிகட்டல் தூண்கள், குளிரூட்டல் அமைப்புகள், இயற்கை எரிவாயு செயலாக்க ஆலைகளை வடிவமைக்கும் பொறியாளர்கள் நம்பியிருக்கின்றனர். 1970களில் இருந்து, சோவே-ரெட்லிக்-க்வாங், பெங்-ராபின்சன் போன்ற பரவலாகப் பயன்படும் இச்சமன்பாடுகள், முயன்று-தவறும் முறையில் வளர்த்தெடுக்கப்பட்ட ஒரு குறிப்பிட்ட கணித அமைப்பைப் பயன்படுத்தி தங்கள் துல்லியத்தை மேம்படுத்தியிருந்தன; ஆனால் அது ஏன் இவ்வளவு நன்றாக வேலை செய்கிறது என்பதற்கான தெளிவான இயற்பியல் விளக்கம் இல்லாமல் இருந்தது.

கொரிய குடிசார் பொறியியல் மற்றும் கட்டிட தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தை (KICT) சேர்ந்த டாக்டர் ஜாய்-யோப் லீ, இப்போது அந்த அமைப்பை, டச்சு இயற்பியலாளர் ஹியூகோ டெட்ரோட் 1913இல் முன்வைத்த குறைவாக அறியப்பட்ட ஒரு யோசனையுடன் தொடர்புபடுத்தியுள்ளார்; திரவங்களை சுதந்திரமாக நகரும் துகள்களாக அல்லாமல், அதிர்வுறும் ஊசலாடிகளின் தொகுப்பாக டெட்ரோட் விவரித்திருந்தார். டெட்ரோட்டின் அதிர்வு திருத்தத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு புதிய அளவுருவைச் சேர்ப்பதன் மூலம், பழக்கமான அந்த அமைப்பு தன்னிச்சையானது அல்ல என்பதை லீ காட்டினார் — குறைந்த அடர்த்தியில் இலட்சிய-வாயு விதிக்கு சரியாகக் குறையும், ஒரு எளிய கன சமன்பாடாகத் தீர்க்கக்கூடியதாக இருக்கும், ஒவ்வொரு பொருளின் நெருக்கடி நிலைக்கு அருகிலான உண்மையான நடத்தையை மீண்டும் உருவாக்கும் அளவு நெகிழ்வுத்தன்மையையும் தக்கவைக்கும் குறைந்தபட்ச வடிவம் இதுவே. இந்த ஆய்வு கெமிக்கல் இன்ஜினியரிங் சயின்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

ஆர்கான், மீத்தேன் போன்ற எளிய வாயுக்கள் முதல் நீர், அம்மோனியா போன்ற வலுவாக இடைவினையாற்றும் பொருட்கள் வரை 76 வெவ்வேறு திரவங்களுக்கான உயர்-துல்லிய தரவுத் தரத்தை வைத்து புதிய சமன்பாடு சோதிக்கப்பட்டது. ஒவ்வொரு பொருளின் அடிப்படைப் பண்புகளை மட்டுமே பயன்படுத்தி, கூடுதல் சரிசெய்யக்கூடிய திருத்தங்கள் எதுவும் இல்லாமல், இது திரவக் கனஅளவை முன்கணிப்பதில் மிகக் குறைந்த சராசரி பிழையான 4.0%ஐ அடைந்தது; தற்போதைய நான்கு பரவலான சமன்பாடுகளுக்கு இது 4.6% முதல் 13.7% வரை இருந்தது.

புதிய அளவுரு உண்மையான இயற்பியல் அர்த்தத்தையும் கொண்டிருந்தது: ஆர்கான் போன்ற பலவீனமாக இடைவினையாற்றும் திரவங்களிலிருந்து, நீர் போன்ற வலுவாக இடைவினையாற்றுபவை வரை, மூலக்கூறு இடைவினையின் வலிமையைப் பின்பற்றி அதன் அளவு நிலையாக அதிகரித்தது; மேலும் இது 76 திரவங்களையும் நான்கு தனித்துவமான வேதியியல் குடும்பங்களாகப் பிரித்தது. "நவீன கன நிலைச் சமன்பாடுகள் மிகவும் பயனுள்ளவை, ஆனால் அவற்றின் வெற்றியில் ஒரு பகுதி, இயற்பியல் புரிதலை விட அனுபவரீதியான கணித அமைப்பையே சார்ந்திருந்தது" என்று லீ தெரிவித்தார்; இந்த மேலும் தெளிவான முறை, ஹைட்ரஜன் எரிசக்தி, கார்பன் பிடிப்பு, தூய அம்மோனியா எரிபொருள் ஆகியவற்றுக்கான வேதி செயல்முறைகளை வடிவமைக்கவும் உதவக்கூடும் என்று அவர் மேலும் கூறினார்.