مثير للإعجاب

العلماء يرفعون الجسيمات بالصوت لتحدي الجاذبية

العلماء يرفعون الجسيمات بالصوت لتحدي الجاذبية


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

فيما قد يكون أكثر خدعة سحرية من العلم ، نجح العلماء في استخدام الموجات الصوتية لرفع الجسيمات ودراستها. الهدف من البحث هو فهم كيفية تجمع المواد معًا في حالة عدم وجود الجاذبية.

قال هاينريش جايجر ، أستاذ الفيزياء المتميز في سيويل أفيري: "يتكون جزء كبير من الكون من تجميع الجسيمات".

"مع الرفع الصوتي ، لدينا نظام نموذجي جميل لدراسة التجميع بمقاييس مرئية للعين البشرية ، حيث يمكننا تتبع كل جسيم بدقة ، ثم ربط النتائج بمجموعة واسعة من الظواهر المجهرية في كثير من الأحيان."

ما كان الباحثون يفحصونه هو القوانين التي تحكم تفاعلات الجسيمات. في هذه التجربة على وجه الخصوص ، كان جايجر وفريقه مهتمين بشكل المجموعات النموذجية.

كانوا يدرسون الأشكال التي تتخذها هذه المجموعات عند البدء من جسيم واحد ، تتم إضافة المزيد واحدًا تلو الآخر. لتحقيق ذلك ، استخدموا الموجات الصوتية لرفع جزيئات البلاستيك.

ثم قاموا بتحليل كيفية تفاعل هذه الجسيمات مع بعضها البعض مع التركيز على كيفية تجميعها وإعادة تجميعها في تكوينات مختلفة.

كما استخدموا كاميرات عالية السرعة لتتبع الجسيمات المرتفعة. ما وجدوه هو أن خمسة جسيمات أو أقل تتجمع بكثافة في تكوين واحد فقط.

ومع ذلك ، عند ستة جسيمات وأكثر ، أصبحت الجسيمات مبدعة في صنع عدة أشكال مختلفة. أطلق الفريق على الأشكال الثلاثة التي تم إنشاؤها بواسطة ستة جسيمات "متوازي أضلاع وشيفرون ومثلث".

في سبعة جسيمات ، تم صنع أربعة أشكال. كانت تسمى "زهرة ، سلحفاة ، شجرة أو قارب".

قال المؤلف المشارك الأول أنطون سوسلوف ، الباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة شيكاغو ، وهو الآن عضو هيئة التدريس في جامعة باث: "ستة جسيمات هي الحد الأدنى المطلوب للتغيير بين الأشكال المختلفة ، حيث تصبح الأشياء مثيرة للاهتمام".

"بالنسبة لنا نحن العلماء ، فإن تحدي الجاذبية لرفع الغبار له أيضًا مصلحة أساسية في تطوير التجارب على الأرض لفهم كيف تبدأ الأجسام في الفضاء مثل الكواكب في التكون."

نتيجة غير متوقعة

كانت إحدى النتائج غير المتوقعة للدراسة هي اكتشاف أن تردد الصوت يمكن أن يؤثر على أشكال الكتلة.

قال طالب الدراسات العليا ميلودي ليم ، المؤلف الأول في الورقة البحثية: "كانت المفاجأة أنه من خلال تغيير تردد الموجة الصوتية ، يمكننا معالجة المجموعات والتأثير على الشكل الذي ظهر".

الآن ، يبحث الباحثون في نمذجة الفيزياء الكامنة وراء هذه القوى الصوتية. الهدف هو التحكم في عملية التجميع على أمل.

يستكشف الفريق أيضًا كيف يؤثر التحليق الصوتي على أعداد أكبر من الجسيمات. سيؤدي هذا منطقيًا إلى هياكل أكثر تعقيدًا.

تم نشر الدراسة الجديدة فيفيزياء الطبيعة


شاهد الفيديو: تحدى الجاذبية بموجات الصوت (قد 2022).