Hvordan ved man om noget er gas, væske eller fast stof?

De fleste ved, at vand findes som vanddamp, som flydende vand, altså væske, og som fast stof, altså is, og at det er temperaturen, der styrer, hvilken form, eller fase, man har. Men faktisk spiller tryk også en rolle. Dette gælder alle stoffer, og man kan lave en slags kort, som viser for hver kombination af temperatur og tryk, hvilken fase stoffet har. Et sådant kort hedder et fasediagram. For nogle stoffer er fasediagrammet mere kompliceret end for andre, og det er vigtigt, når man arbejder med materialer, at kende materialernes fasediagram. Man kan bestemme fasediagrammet eksperimentelt, men man kan også regne det ud baseret på viden om, hvordan atomerne eller molekylerne vekselvirker med hinanden. Det kan man til en vis grad gøre med computere ved at simulere stoffet ved forskellige temperaturer og tryk, men det kræver meget regnekraft.

En teori udviklet her på RUC, isomorfteori, kan dog hjælpe meget ved at reducere antallet af computersimuleringer, man skal lave, væsentligt. Idéen er at for nogle systemer findes der specielle kurver i fasediagrammet, langs hvilke mange af systemets egenskaber er stort set det samme. Jeg vil fortælle om, både hvordan vi laver vores simuleringer og noget om isomorfer.