Zdjęcia z otwartych źródeł
100 lat po tym, jak naukowcy wyrazili taką możliwość wiążąc wodę w węzły, fizycy wymyślili i zastosowali podobne eksperyment w laboratorium. Na szczególną uwagę zasługuje sposób dzięki którym badacze byli w stanie ustalić, co właściwie występuje w płynie. Po raz pierwszy o połączonych „wirach pierścieniowych” w Lata 60. XIX wieku, przemówił lord Kelvin. Zasugerował te atomy to osobliwe tornada skręcone w zamknięte zapętlić i zawiązać wokół siebie. Pogląd Kelvina na wszystko przestrzeń przeniknęła pewna ciecz – eter. Każdy atom w nim był rodzajem węzła. Jednak „układ okresowy Pierwiastki chemiczne Kelvina nie zostały nigdzie opublikowane dochodzenie zostało rozpoznane. Ale pomysły Pana rozkwitły matematyczna teoria węzłów, która jest częścią topologii. Później naukowcy doszli do wniosku, że węzły mają duże znaczenie w niektóre procesy fizyczne. Oczywiście stwórz węzeł z wody, delikatnie mówiąc, nie tak prosto jak z koronki do butów, University of Chicago Physics Dustin Kleckner i William Irvine Choćby dlatego, że takie węzły nie są mieć początek i koniec jak koronki. Najprostsze przykłady takich struktury: węzeł koniczyny i link Hopfa (link Hopfa). Aby aby związać strumień wody w podobny węzeł, należy go przekręcić określony obszar płynu. Kleckner i Irwin stworzyli podobne struktury w wodzie przy użyciu modeli wydrukowanych w 3D węzły w kształcie skrzydła samolotu lub podwodne skrzydła Wiele osób wie, że skrzydło samolotu przepływa powietrze w atmosferze obraca się, wiruje w postaci wirów. Ze względu na procesy zachodzące w tym procesie siła, która sprawia, że samolot szybuje w niebo. Kiedy jest skrzydło zaczyna się nagle zatrzymywać, tworzą się dwa wiry, które odkręcić w przeciwnych kierunkach. Amerykański naukowcy umieścili swoje plastikowe modele węzłów w zbiorniku na wodę i dało im nagłe przyspieszenie, aby stworzyć zwartą strukturę. Ale jak sprawdzić, czy w rzeczywistości fizycy dostali dokładnie to, co czy chciałeś Aby wyświetlić węzły w wodzie pomógł specjalny sposób wizualizacji. Zwykle, aby zrozumieć, jak poruszają się przepływy cieczy, naukowcy użyj barwników. Irwin i Kleckner wprowadzili do systemu małe pęcherzyki gazu, które były skierowane w stronę węzła wirować przez siły wyporu wytwarzane przez ruch tworzywa sztucznego puste miejsca. Szybki skaner laserowy, który robił zdjęcia płyn 76 tysięcy razy na sekundę, pomógł naukowcom zrozumieć, jak się poruszali bąbelki Po zrekonstruowaniu tego, co się działo, fizycy również zauważyli węzły. W kolejni naukowcy chcą spróbować stworzyć bardziej złożoną wodę struktura. „Autorzy pracy osiągnęli wielki sukces sukces, wizualizując wiązane trąby powietrzne “, – komentuje osiągnięcie amerykański fizyk Mark Dennis (Mark Dennis) z University of Bristol, który kiedyś był w stanie utknąć w wietrze promienie świetlne. Jego zdaniem, najnowsze badanie abstrakcyjne rozumowanie procesów fizycznych z udziałem węzłów w pomysły, które można przetestować w laboratorium. „Przepływy wirowe powiązane w węzły – idealny system modelowy, pozwalając nam szczegółowo przestudiować niezależne rozplątywanie węzłów w rzeczywistych procesach fizycznych ”- mówi Irwin. Dodajemy, że w tym przypadku nie chodzi o więcej liny spadające, spaghetti i wylewanie miodu lub kucyk włosów. Chodzi o więcej złożone procesy. Związane wiry są obecne w różnych obszarach fizyka. Sugerowali więc naukowcy badający cząstki elementarne że kulki klejowe są hipotetycznymi aglomeratami gluonów – cząsteczki wiążące kwarki do powstawania fotonów i neutronów, to ściśle powiązane pola kwantowe. Również ostatnio astronomowie pokazali, że się relaksują („rozwiązują”) powiązane pola magnetyczne, które mogą być odpowiedzialne za przenoszenie ciepła w koronę słoneczną lub zewnętrzną atmosferę słońca. Ten proces wyjaśnia, dlaczego plazma w tym obszarze gwiazdy jest znacznie gorętsza niż na powierzchni. Rozwój fizyków z Chicago pomoże również zrozumieć nadprzewodnictwo, nadciekłość płynów i zachowanie cieczy kryształy
Woda
