Žemos temperatūros fizika suteikia įžvalgų apie kvantinę turbulenciją.

Lancasterio fizikai sukūrė naują sūkurinių srovių kvantiniuose skysčiuose tyrimo metodiką.

Andrewas Guthrie’as, Sergejus Kafanovas, Theo Noble’as, Jurijus Paškinas, George’as Pickettas ir Viktoras Tsepelinas kartu su Maskvos valstybinio universiteto mokslininkais naudojo mažytį mechaninį rezonatorių, kad aptiktų atskiras kvantines sroves superkystame helyje.

Jų darbai skelbiami dabartiniu Gamtos bendravimas.

Kvantinės turbulencijos tyrimai yra lengvesni nei realaus pasaulio turbulencijos, pastebimos kasdieniniuose reiškiniuose, pavyzdžiui, greitai tekančios upių bangos, banguoti audros debesys ar kamino dūmai. Nors jie yra labai paplitę ir jų galima rasti visuose lygiuose, pradedant galaktikomis ir baigiant atomais. Bet tai vis dar nėra iki galo suprantama.

Fizikai žino pagrindinę Navier-Stokes lygtį, kuri kontroliuoja skysčių, tokių kaip oras ir vanduo, srautą. Tačiau nepaisant to, kad bandė šimtmečius Tačiau matematinės lygtys vis dar nėra išspręstos.

Kvantinė turbulencija gali suteikti atsakymus į atsakymus.

Valtis, pažadinanti turbulenciją

Didžioji dalis jūrų transporte sunaudojamos energijos skiriama turbulencijai sukurti. Kreditas: Lankasterio universitetas.

Kvantinių skysčių turbulencija yra daug paprastesnė nei „netvarkos“ klasika ir yra generuojama iš to paties kvantinio sūkurio, kurį galima pagalvoti apie reiškinių „atominę teoriją“.

Bejėgė turbulencija kvantinėse sistemose, tokiose kaip helio superfluididas 4, vyksta mažais masteliais, ir iki šiol mokslininkams nepakako tikslumo prietaisų šiai mažai ištirti.

Bet dabar „Lancaster“ komanda dirba keliomis tūkstantosiomis laipsniais aukštesnėje temperatūroje. absoliutus nulisNorint nustatyti vieną kvantinį sūkurį, reikia pasinaudoti nanomokslu. (Kurių branduolio dydis lygus atominiam skersmeniui) naudojant nanodalykas „gitaros stygos“ super skysčiu.

Kaip komanda sugebėjo užfiksuoti vieną sūkurį išilgai „stygos“ (strypo, apie 100 nm) ilgio? Juostos rezonanso dažnis keičiasi įstrigus viesului, kad būtų galima stebėti fiksavimo greitį. Ir išleido sūkurį atidarius langą į audringą struktūrą.

Tyrimą pradėjęs dr. Sergejus Kafanovas sakė: „Sukurtas prietaisas turi daug kitų privalumų, iš kurių vienas yra įtempimas iki iš dalies įstrigusio sūkurio pabaigos, kad būtų galima ištirti virpesius. Tikimasi, kad tyrimas padidins mūsų supratimą apie turbulenciją ir gali suteikti užuominų, kaip išspręsti šias užsispyrusias lygtis “.

Cituojama 2021 m. Gegužės 11 d Gamtos bendravimas.
DOI: 10.1038 / s41467-021-22909-3

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Kokia tavo pirmoji idėja? Remiantis naujais tyrimais, galėtų prasidėti pustrečio amžiaus

Naujas tyrimas ir dešimtmečių duomenų apžvalga laikrodžio atmintį nustūmė už metų ribų, tačiau tyrimas įrodo, kad visi yra skirtingi. Naujas tyrimas rodo, kad vidutiniškai pirmojo...

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Naujos keistų, išnykusių driežų rūšys – tokios keistos, kad buvo neteisingai identifikuotos kaip dinozauras su kolibriu

„Oculudentavis naga“, kaip pavaizduota šio menininko rekonstrukcijoje, buvo keistas driežas, kurį tyrėjai iš pradžių sunkiai skirstė į kategorijas. Jie vis dar nėra tikri...

Kavos mėgėjai, mėgaukitės! Gausus kavos vartojimas susijęs su sumažėjusia širdies nepakankamumo rizika

Tyrimo ataskaita: Išanalizavus tris pagrindinius širdies ligų tyrimus nustatyta, kad geriant vieną ar daugiau kavos su kofeinu puodelių buvo sumažinta širdies nepakankamumo rizika. Kavos be kofeino...

Atominė dalelė paversta antiteze ir pirmą kartą atvirkštinė nepaprasto eksperimento metu.

Fizikų komanda, įskaitant Warwick universitetą, įrodė, kad subatominės dalelės gali virsti ego antagonistais ir vėl grįžti į naują atradimą, ką tik atskleistą praėjusią savaitę. „Šis...

Newsletter

Subscribe to stay updated.