几十年来，理解不同的材料（尤其是有毒液体）在极端热力学状态（如高压或高温）下的物理性质，一直是项重大的挑战。一个典型例子就是对负压状态的探索。在物理学中，负压是一种罕见且难以探测的现象，它与植物和人体细胞中的矿物质运输、材料工程中的一些过程有关，对我们理解微观世界的扩散过程有着巨大影响。由于缺乏在负压下进行可重复测量的方法，直到现在，科学家仍然无法很好地将负压概念推广到除水之外的其他分子系统上。
现在，在一项新发表于《自然·物理学》上的研究中，一组研究人员发展了一种新的测量方法，利用充满液体的光纤和声波对负压进行了测量，并获得了关于极端热力学状态的重要见解。压力或压强（单位面积受到的压力）是一个在众多领域都经常出现的物理量，比如气象学中的大气压，医学中的血压，以及在日常生活中的高压锅和真空密封的食品袋。液体能够表现出一种压力为负的亚稳态存在。
在这种亚稳态下，即使是微小的外部影响，也能导致系统坍缩成别的状态。
过去，用于产生和测量负压的装置都需要大量的实验空间，甚至会对处于亚稳态的闭合系统造成干扰。在新发表的这项研究中，研究人员通过结合两种独特的技术，测量了各种热力学状态，包括液体的负压亚稳态。他们开发了一种微小的、简单的装置，可以利用光波和声波进行非常精确的压力测量。
这种新的方法使研究人员能够更深入地了解这种独特的基于管线的闭合系统中的热力学的相关关系。他们的测量结果显示了一些令人惊讶的效应。当观察声波的频率时，对负压状态的观测就会变得非常清晰。