Wanafizikia wanadai kuunda dutu na molekuli hasi. Jambo la giza na nishati giza kubadilishwa na molekuli hasi

nyumbani / Hisia

Shimo dhahania la minyoo katika muda wa anga

Katika maabara ya Chuo Kikuu cha Washington, hali ziliundwa kwa ajili ya malezi ya Bose - Einstein condensate kwa kiasi cha chini ya 0.001 mm³. Chembe hizo zilipunguzwa kasi na laser na kusubiri mpaka nguvu nyingi kati yao ziliacha kiasi, ambacho kilipunguza zaidi nyenzo. Katika hatua hii, maji ya supercritical bado yalikuwa na wingi chanya. Ikiwa mshikamano wa chombo ulivunjwa, atomi za rubidiamu zingetawanyika kwa njia tofauti, kwa kuwa atomi za kati zingesukuma atomi za nje za nje, na zingeongeza kasi katika mwelekeo wa matumizi ya nguvu.

Ili kuunda misa hasi yenye ufanisi, wanafizikia walitumia seti tofauti za leza, ambazo zilibadilisha mzunguko wa baadhi ya atomi. Kama simulation inavyotabiri, katika baadhi ya maeneo ya chombo, chembe zinapaswa kupata molekuli hasi. Hii inaweza kuonekana wazi kutokana na ongezeko kubwa la msongamano wa jambo kama kazi ya muda katika masimulizi (katika mchoro wa chini).


Kielelezo 1. Upanuzi wa Anisotropic wa Bose - Einstein condensate na coefficients tofauti ya mshikamano. Matokeo halisi ya jaribio yana alama nyekundu, matokeo ya utabiri katika simulation - katika nyeusi.

Mchoro wa chini ni sehemu iliyopanuliwa ya fremu ya kati katika safu ya chini ya Mchoro 1.

Grafu ya chini inaonyesha uigaji wa mwelekeo mmoja wa msongamano wote kama kipengele cha kukokotoa wakati katika eneo ambapo ukosefu wa uthabiti uliibuka mara ya kwanza. Mistari yenye vitone hutenganisha vikundi vitatu vya atomi na kasi kwa wakati wa nusu, ambapo wingi unaofaa huanza kuwa hasi (mstari wa juu). Inayoonyeshwa ni hatua ya kiwango cha chini cha misa yenye ufanisi hasi (katikati) na mahali ambapo wingi unarudi kwa maadili chanya (mstari wa chini). Dots nyekundu zinaonyesha mahali ambapo quasi-moment ya ndani iko katika eneo la molekuli hasi.

Safu ya kwanza kabisa ya njama inaonyesha kwamba wakati wa majaribio ya kimwili, dutu hii ilifanya kwa mujibu wa matokeo ya simulation, ambayo inatabiri kuonekana kwa chembe na molekuli hasi ufanisi.

Katika Bose - Einstein condensate, chembe hufanya kama mawimbi na kwa hivyo hazienezi katika mwelekeo ambao chembe za kawaida za molekuli chanya zinapaswa kuenea.

Kwa ajili ya haki, ni lazima kusema kwamba wanafizikia wamejiandikisha mara kwa mara wakati wa majaribio matokeo wakati mali ya dutu ya molekuli hasi ilijidhihirisha wenyewe, lakini majaribio hayo yanaweza kufasiriwa kwa njia tofauti. Sasa kutokuwa na uhakika kumeondolewa kwa kiasi kikubwa.

Nakala ya kisayansi iliyochapishwa mnamo Aprili 10, 2017 kwenye jarida Barua za Mapitio ya Kimwili(doi: 10.1103 / PhysRevLett.118.155301, inapatikana kwa usajili). Nakala ya makala kabla ya kutumwa kwa jarida ilichapishwa mnamo Desemba 13, 2016 katika kikoa cha umma katika arXiv.org (arXiv: 1612.04055).

Wanafizikia katika Chuo Kikuu cha Washington wameunda kioevu na molekuli hasi. Kuisukuma na, tofauti na vitu vyote vya kimwili duniani ambavyo tunajua, haitaongeza kasi katika mwelekeo wa kushinikiza. Itakuwa kasi katika mwelekeo kinyume. Jambo hilo ni nadra kuundwa katika mpangilio wa maabara na linaweza kutumiwa kuchunguza baadhi ya dhana changamano zaidi kuhusu anga, asema Michael Forbes, profesa msaidizi, mwanafizikia na mnajimu katika Chuo Kikuu cha Washington. Utafiti ulionekana katika Barua za Mapitio ya Kimwili.

Kidhahania, dutu inaweza kuwa na misa hasi kwa maana sawa kwamba chaji ya umeme inaweza kuwa hasi au chanya. Watu mara chache hufikiria juu yake, na ulimwengu wetu wa kila siku unaonyesha tu mambo chanya ya Sheria ya Pili ya Mwendo ya Isaac Newton, kulingana na ambayo nguvu inayofanya kazi kwenye mwili ni sawa na bidhaa ya misa ya mwili kwa kuongeza kasi inayotolewa na nguvu hii, au. F = ma.

Kwa maneno mengine, ikiwa unasukuma kitu, itaongeza kasi katika mwelekeo wa kushinikiza kwako. Misa itaongeza kasi katika mwelekeo wa nguvu.

"Tumezoea hali hii ya mambo," Forbes inasema, wakitarajia mshangao. "Pamoja na misa hasi, ikiwa unasukuma kitu, kitaongeza kasi kuelekea kwako."

Masharti ya molekuli hasi

Pamoja na wenzake, aliunda hali ya misa hasi, baridi ya atomi za rubidium hadi hali ya karibu sifuri kabisa na kwa hivyo kuunda condensate ya Bose-Einstein. Katika hali hii, iliyotabiriwa na Schatiendranath Bose na Albert Einstein, chembe hutembea polepole sana na, kufuata kanuni za mechanics ya quantum, hufanya kama mawimbi. Pia husawazisha na kusonga kwa pamoja kama giligili isiyo na maji ambayo hutiririka bila kupoteza nishati.

Chini ya uongozi wa Peter Engels, profesa wa fizikia na astronomia katika Chuo Kikuu cha Washington, wanasayansi katika ghorofa ya sita ya Webster Hall waliunda hali hii kwa kutumia leza kupunguza kasi ya chembe, na kuzifanya kuwa baridi na kuruhusu chembe za moto, zenye nishati nyingi kutoroka. kama mvuke, inapoza nyenzo zaidi.

Leza hizo zilinasa atomi kana kwamba ziko kwenye bakuli lenye ukubwa wa chini ya mikroni mia moja. Katika hatua hii, rubidium yenye maji kupita kiasi ilikuwa na misa ya kawaida. Kupasuka kwa bakuli kuliruhusu rubidium kutoroka, ikipanuka huku rubidiamu katikati ikisukumwa nje.

Ili kuunda molekuli hasi, wanasayansi walitumia seti ya pili ya lasers ambayo ilisukuma atomi nyuma na nje, kubadilisha spin yao. Sasa kwa kuwa rubidium inaisha haraka vya kutosha, inafanya kama ina misa hasi. "Isukume na inaongeza kasi katika mwelekeo tofauti," Forbes inasema. "Kama rubidium inapiga dhidi ya ukuta usioonekana."

Kuondolewa kwa kasoro kubwa

Njia iliyotumiwa na wanasayansi wa Chuo Kikuu cha Washington iliepuka baadhi ya dosari kuu zilizopatikana katika majaribio ya hapo awali ya kuelewa misa hasi.

"Jambo la kwanza tulilogundua ni kwamba tulikuwa na udhibiti wa karibu juu ya asili ya misa hii hasi bila matatizo yoyote," inasema Forbes. Utafiti wao unaelezea, tayari kutoka kwa mtazamo mbaya wa wingi, tabia sawa katika mifumo mingine. Udhibiti ulioongezeka huwapa watafiti zana mpya ya kubuni majaribio ya kusoma fizikia sawa katika unajimu, kama vile nyota za nyutroni, na matukio ya ulimwengu kama mashimo meusi na nishati nyeusi, ambapo majaribio hayawezekani.

Wanasayansi kutoka Marekani wanadai kuwa wameunda dutu yenye molekuli hasi katika maabara. Dutu hii ni kioevu yenye mali isiyo ya kawaida sana. Kwa mfano, ikiwa unasukuma kioevu hiki, basi itapokea kasi mbaya, yaani, nyuma, si mbele. Ajabu hii inaweza kuwaambia wanasayansi mengi kuhusu kile kinachotokea ndani ya vitu vya ajabu vile vile kama mashimo meusi na nyota za nyutroni.
Walakini, kitu kinaweza kuwa na misa hasi? Inawezekana?

Kwa nadharia, jambo linaweza kuwa na misa hasi kwa njia sawa na kwamba chaji ya umeme inaweza kuwa na thamani hasi au chanya.

Inafanya kazi kwenye karatasi, lakini kuna mjadala mkali katika ulimwengu wa sayansi kuhusu kama dhana yenyewe ya kuwepo kwa kitu kilicho na molekuli hasi inakiuka sheria za msingi za fizikia. Kwa sisi, watu wa kawaida, dhana hii inaonekana ngumu sana kuelewa.

Sheria ya kutofautisha ya mwendo wa mitambo, au, kwa urahisi zaidi, sheria ya pili ya Newton, inaonyeshwa na formula A = F / M. Hiyo ni, kuongeza kasi ya mwili ni sawa na uwiano wa nguvu inayotumiwa kwa wingi wa mwili. Ikiwa utaweka thamani hasi kwa wingi, basi mwili, kwa mantiki kabisa, utapokea kasi mbaya. Hebu fikiria, unapiga mpira, na unazunguka kwenye mguu wako.

Walakini, kile kinachoonekana kuwa kigeni kwetu sio lazima kiwe kisichowezekana, na mazoezi ya kinadharia hapo juu yanathibitisha vile vile iwezekanavyo kwamba misa hasi inaweza kuwepo katika Ulimwengu wetu bila kukiuka nadharia ya jumla ya uhusiano.

Tamaa ya kuelewa haya yote ilisababisha majaribio ya kazi ya watafiti kuunda tena misa hasi kwenye maabara, kama tunavyoona, hata kwa mafanikio fulani.

Wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Washington walisema waliweza kupata umajimaji ambao unafanya kazi sawasawa na jinsi mwili wenye uzito hasi unavyopaswa kuishi. Na ugunduzi wao hatimaye unaweza kutumika kusoma matukio ya ajabu katika kina cha ulimwengu.

Ili kuunda kioevu hiki cha ajabu, wanasayansi walitumia leza kupoza atomi za rubidiamu hadi karibu na sufuri kabisa, na kutengeneza kile kiitwacho Bose-Einstein condensate.

Katika hali hii, chembe husogea polepole na isiyo ya kawaida, kwa kufuata kanuni za kushangaza za mechanics ya quantum badala ya fizikia ya kitamaduni, ambayo ni kwamba, huanza kuishi kama mawimbi.

Chembe hizo pia husawazisha na kusonga kwa pamoja ili kuunda dutu ya maji mengi ambayo inaweza kusonga bila kupoteza nishati ya msuguano.
Wanasayansi wametumia leza kuunda kimiminika kisichozidi maji katika halijoto ya chini na kukiweka katika sehemu yenye umbo la bakuli chini ya mikroni 100 kwa upana.

Kwa muda mrefu kama supermatter ilibakia kuwekwa kwenye nafasi hii, ilikuwa na wingi wa kawaida na ilikuwa sawa kabisa na dhana ya condensate ya Bose-Einstein. Mpaka akalazimika kuhama.

Kwa kutumia seti ya pili ya leza, wanasayansi walilazimisha atomi kusonga mbele na nyuma, kama matokeo ya ambayo spin yao ilibadilika na rubidium, ikivunja kizuizi cha "bakuli", ikamwagika kwa haraka. Walakini, kana kwamba ilikuwa na misa hasi. Kulingana na wanasayansi, hisia iliundwa kwamba kioevu kiligonga kwenye kizuizi kisichoonekana na kusukuma mbali nayo.

Kwa hivyo, watafiti walithibitisha mawazo juu ya uwepo wa misa hasi, lakini huu ni mwanzo tu wa njia. Inabakia kuonekana kwamba tabia ya maabara ya kioevu inaweza kurudiwa na kuaminika kutosha kupima baadhi ya mawazo mabaya ya molekuli. Kwa hivyo, usifurahi kabla ya wakati, timu zingine zinahitaji kurudia matokeo peke yao.

Jambo moja ni hakika, fizikia inakuwa ya kuvutia zaidi na inafaa kupendezwa nayo.

  1. Kwa nini wakati unapita mbele tu. Wanafizikia wanaelezea "Wakati ndio unaozuia kila kitu kutokea mara moja," aliandika Ray Cummings mnamo 1922 katika riwaya yake ya kisayansi ...
  2. Wormholes, Wormholes, na Time Travel Wormhole ni kifungu cha kinadharia kupitia muda wa anga ambacho kinaweza kufupisha kwa kiasi kikubwa usafiri wa umbali mrefu katika ulimwengu kwa kuunda njia fupi ...

Inastahili kutazama na azimio la 1280 X 800


"Teknolojia kwa vijana", 1990, No. 10, p. 16-18.

Iliyochanganuliwa na Igor Stepikin

Tribune kwa nadharia dhabiti

Ponkrat BORISOV, mhandisi
Misa hasi: kukimbia bila malipo kwenda kwa infinity

  • Nakala juu ya mada hii zimeonekana mara kwa mara katika majarida ya fizikia ya kigeni na ya Soviet kwa zaidi ya miaka 30. Lakini cha kustaajabisha, bado wanaonekana hawajapata umakini wa watu wanaopenda umaarufu. Lakini shida ya misa hasi, na hata katika uundaji madhubuti wa kisayansi, ni zawadi bora kwa wapenzi wote wa vitendawili vya waandishi wa kisasa wa fizikia na sayansi. Lakini hii ndio mali ya fasihi maalum: hisia ndani yake zinaweza kubaki siri kwa miongo kadhaa ...
  • Kwa hivyo, tunazungumza juu ya aina ya dhahania ya jambo, ambayo wingi wake ni kinyume kwa ishara kwa ile ya kawaida. Swali linatokea mara moja: hii inamaanisha nini? Na mara moja inakuwa wazi: si rahisi kufafanua kwa usahihi dhana ya molekuli hasi.
  • Bila shaka, lazima iwe na mali ya kukataa mvuto. Lakini zinageuka kuwa hii pekee haitoshi. Katika fizikia ya kisasa, aina nyingi kama nne za misa zinajulikana:
  • kazi ya mvuto - moja ambayo huvutia (ikiwa ni chanya, bila shaka);
  • mvuto passiv - moja ambayo huvutia;
  • inert, ambayo hupata kasi fulani chini ya hatua ya nguvu iliyotumiwa (a = F / m);
  • hatimaye, molekuli ya mapumziko ya Einstein, ambayo huweka nishati ya jumla ya mwili (E = mC 2).
  • Katika mfumo wa nadharia zinazokubalika kwa ujumla, zote ni sawa kwa ukubwa. Lakini ni muhimu kutofautisha kati yao, na hii inakuwa wazi tu wakati wa kujaribu kuamua molekuli hasi. Ukweli ni kwamba itakuwa kinyume kabisa na ile ya kawaida tu ikiwa aina zake zote nne zitakuwa mbaya.
  • Kwa msingi wa mbinu hii, katika makala ya kwanza kabisa juu ya mada hii, iliyochapishwa nyuma mwaka wa 1957, mwanafizikia wa Kiingereza H. Bondi aliamua mali ya msingi ya "minus-mass" kwa njia ya uthibitisho mkali.
  • Huenda hata isiwe vigumu sana kuyarudia hapa, kwa sababu yanategemea tu mechanics ya Newton. Lakini hii itachanganya hadithi yetu, na kisha kuna "ujanja" nyingi za kimwili na za hisabati. Kwa hiyo, hebu tuende moja kwa moja kwenye matokeo, hasa kwa kuwa ni dhahiri kabisa.
  • Kwanza, "minus-matter" inapaswa kurudisha nyuma miili mingine yoyote kwa mvuto, ambayo ni, sio tu na hasi, lakini pia na misa chanya (lakini jambo la kawaida, kinyume chake, huvutia kila aina ya aina zote mbili). Zaidi ya hayo, chini ya hatua ya nguvu yoyote, hadi nguvu ya inertia, lazima iende kwa mwelekeo kinyume na vector ya nguvu hii. Na hatimaye, nishati yake ya jumla ya Einstein lazima pia iwe hasi.
  • Kwa hivyo, kwa njia, ni lazima kusisitizwa kuwa jambo letu la kushangaza sio antimatter, ambayo wingi wake bado unachukuliwa kuwa chanya. Kwa mfano, kulingana na dhana za kisasa, "Anti-Earth" iliyotengenezwa kwa antimatter ingezunguka Jua kwa njia sawa kabisa na sayari yetu ya nyumbani.
  • Yote hii ni, labda, karibu wazi. Lakini basi ajabu huanza.
  • Wacha tuchukue mvuto sawa. Ikiwa miili miwili ya kawaida inavutiwa na kuja karibu, na misa mbili za kupinga-upinzani zinarudishwa na kutawanyika, basi nini kitatokea kwa mwingiliano wa mvuto wa raia wa ishara tofauti?
  • Wacha hii iwe kesi rahisi zaidi: mwili (sema, mpira) uliotengenezwa kwa maada na misa hasi -M iko nyuma ya kitu (wacha tuite "roketi" - sasa tutajua kwanini) na misa chanya sawa. + M. Ni wazi kwamba uwanja wa mvuto wa mpira hufukuza roketi, wakati unavutia mpira wenyewe. Lakini kutoka kwa hii inafuata (hii imethibitishwa tena) kwamba mfumo mzima utasonga kwenye mstari wa moja kwa moja unaounganisha vituo vya raia wawili, na kuongeza kasi ya mara kwa mara sawia na nguvu ya mwingiliano wa mvuto kati yao!
  • Kwa kweli, kwa mtazamo wa kwanza, picha hii ya harakati ya hiari, isiyo na sababu "inathibitisha" jambo moja tu: kupinga misa iliyo na mali ambayo tulihusishwa nayo tangu mwanzo katika ufafanuzi haiwezi kuwepo. Baada ya yote, tulipokea, inaweza kuonekana, kundi zima la ukiukwaji wa sheria zisizobadilika.
  • Naam, si ni wazi kabisa kukanyagwa juu hapa, kwa mfano, sheria ya uhifadhi wa kasi? Bila sababu, miili yote miwili inakimbilia katika mwelekeo mmoja, wakati hakuna kitu kinachoenda kinyume. Lakini kumbuka kwamba moja ya raia ni hasi! Lakini hii inamaanisha kuwa msukumo wake, bila kujali kasi, una ishara ya minus: (-M) V, na kisha msukumo wa jumla wa mfumo wa miili miwili bado unabaki sifuri!
  • Vile vile ni kwa jumla ya nishati ya kinetic ya mfumo. Kwa muda mrefu miili imepumzika, ni sawa na sifuri. Lakini haijalishi wanasonga haraka vipi, hakuna kinachobadilika: misa hasi ya mpira, kulingana na formula (-M) V 2/2, hujilimbikiza nishati hasi ya kinetic, ambayo hulipa fidia kwa kuongezeka kwa nishati chanya ya roketi. .
  • Ikiwa yote haya yanaonekana kuwa ya ujinga, basi labda "tutapiga kabari na kabari" - hebu tujaribu kuthibitisha upuuzi mmoja na mwingine? Tangu darasa la sita, tunajua kwamba katikati ya molekuli sawa (chanya, bila shaka) iko katikati kati yao. Kwa hivyo - unapendaje hitimisho lifuatalo? Katikati ya wingi wa pointi sawa za ISHARA TOFAUTI ziko, ingawa kwenye mstari wa moja kwa moja unapita kati yao, lakini sio ndani, lakini NJE ya sehemu inayowaunganisha, kwa uhakika ± Ґ ?!
  • Je, ni rahisi zaidi?
  • Kwa njia, hitimisho hili tayari ni la msingi kabisa, na kila mtu, ikiwa anataka, anaweza kurudia, akiwa na ujuzi wa fizikia katika kiwango cha daraja sawa la sita.
  • Mtu yeyote ambaye haamini neno na anataka kuwa na hakika ya usahihi wa mahesabu yote anaweza kutaja moja ya machapisho ya hivi karibuni juu ya mada hii - makala ya mwanafizikia wa Marekani R. Forward "Injini ya roketi juu ya dutu ya molekuli hasi. ", iliyochapishwa katika jarida lililotafsiriwa "Aerospace Engineering" No. 4 kwa 1990.
  • Lakini labda msomaji wa kisasa anadhani kwamba alielewa bila mahesabu yoyote ambapo waliteleza "linden" kwake? Hakika: katika hoja hizi zote za kifahari, swali limesitishwa: umati mzuri kama huo ulitoka wapi? Baada ya yote, chochote asili yake, nishati italazimika kutumika kwa "uchimbaji", "uzalishaji" au, kwa mfano, kwenye utoaji kwenye eneo la hatua, ambayo inamaanisha ...
  • Ole, msomaji wa kisasa! Nishati, bila shaka, itahitajika, lakini tena hasi. Hakuna cha kufanywa: katika fomula ya Einstein kwa jumla ya nishati ya mwili E = Mc 2, misa yetu ya ajabu ina ishara sawa ya minus. Hii ina maana kwamba "uzalishaji" wa jozi ya miili yenye wingi EQUAL wa ishara TOFAUTI utahitaji nishati ZERO jumla. Vile vile hutumika kwa utoaji na udanganyifu mwingine wowote.
  • Hapana - haijalishi jinsi matokeo haya yote ni ya kushangaza, hitimisho kali zinadai kwamba uwepo wa kupinga misa haipingani sio tu na mechanics ya Newton, lakini pia nadharia ya jumla ya uhusiano. Haikuwezekana kupata makatazo yoyote ya kimantiki juu ya kuwepo kwake.
  • Kwa hivyo ni nini - ikiwa nadharia "inaruhusu", basi fikiria, kwa mfano, - nini kinaweza kutokea wakati chembe mbili zinazofanana za maada zilizo na misa ya pamoja na minus zinagusana? Kwa antimatter "ya kawaida", kila kitu ni wazi: maangamizi yatatokea na kutolewa kwa nishati ya jumla ya miili yote miwili. Lakini ikiwa moja ya misa mbili sawa ni hasi, basi nishati yao yote, kama tulivyoelewa tu, ni sifuri. Lakini NINI kitatokea kwao katika uhalisia tayari ni swali linalovuka mipaka ya nadharia.
  • Matokeo ya tukio kama hilo yanaweza tu kujifunza kwa nguvu. Haiwezi "kuhesabiwa" - baada ya yote, hatujui kuhusu "utaratibu wa utekelezaji" wa molekuli hasi, "muundo wake wa ndani" (kama vile, kwa bahati, hatujui hili kuhusu molekuli ya kawaida). Kinadharia, jambo moja ni wazi: kwa hali yoyote, nishati ya jumla ya mfumo itabaki sifuri. Tuna haki ya kuweka mbele HYPOTHESIS tu, kama Mbele huyo huyo anavyofanya. Kulingana na yeye, mwingiliano wa mwili hapa hauleti kuangamizwa, lakini kwa kile kinachojulikana kama "kubatilisha", ambayo ni, "utulivu" uharibifu wa pande zote wa chembe, kutoweka kwao bila kutolewa kwa nishati.
  • Lakini, tunarudia, ni majaribio pekee yanayoweza kuthibitisha au kukanusha dhana hii.
  • Kwa sababu sawa, hatujui chochote kuhusu jinsi ya "kufanya" molekuli hasi (ikiwa inawezekana). Nadharia hiyo inadai tu kwamba makundi mawili sawa ya ishara kinyume, kimsingi, yanaweza kutokea bila gharama yoyote ya nishati. Na mara tu jozi kama hiyo ya miili itaonekana, itaruka, yote ikiongeza kasi, kwa mstari wa moja kwa moja hadi usio na mwisho ...
  • R. Forward, katika makala yake, tayari "ameunda" injini ya molekuli hasi ambayo inaweza kutufikisha mahali popote katika Ulimwengu kwa kasi yoyote tunayobainisha. Inatokea kwamba hii inahitaji tu ... jozi ya chemchemi nzuri (maingiliano yote ya "minus-mass" na moja ya kawaida kwa njia ya nguvu za elastic, bila shaka, pia huhesabiwa kwa undani).
  • Kwa hiyo, hebu tuweke wingi wetu wa ajabu, sawa na ukubwa wa wingi wa roketi, katikati ya "compartment ya injini". Ikiwa unahitaji kuruka mbele, tutanyoosha chemchemi kutoka kwa ukuta wa nyuma na kuunganisha mwili wake wa molekuli hasi. Mara moja, kwa sababu ya tabia yake ya "kupotoshwa" ya inertial, haitakimbilia mahali inapovutwa, lakini kwa upande mwingine, ikiburuta roketi pamoja nayo kwa kuongeza kasi inayolingana na nguvu ya mvutano wa chemchemi.
  • Ili kuacha kuongeza kasi, inatosha kufuta chemchemi. Na ili kupunguza kasi na kusimamisha meli, unahitaji kutumia chemchemi ya pili iliyounganishwa na ukuta wa mbele wa compartment injini.
  • Na bado kuna kukanusha kwa sehemu ya "injini ya bure"! Kweli, inatoka upande usiotarajiwa kabisa. Lakini zaidi juu ya hilo mwishoni.
  • Wakati huo huo, hebu tutafute mahali ambapo idadi kubwa ya misa hasi inaweza kupatikana. Maeneo kama haya yanapendekezwa na utupu mkubwa uliogunduliwa kwenye ramani kubwa za sura tatu za usambazaji wa gala kwenye Ulimwengu - matukio ya kuvutia zaidi yenyewe. Kama inavyoonekana kutoka kwenye Mtini. 2, vipimo vya mashimo haya, ambayo pia huitwa "Bubbles", ni karibu miaka milioni 100 ya mwanga (wakati vipimo vya Galaxy yetu ni karibu miaka milioni 0.06 ya mwanga). Kwa hivyo, kwa kiwango kikubwa zaidi, ulimwengu una muundo wa "povu".
  • Mipaka ya Bubbles ni alama ya wazi na makundi ya idadi kubwa ya galaxies. Kwa kweli hakuna hata mmoja wao ndani ya Bubbles, lakini ikiwa hutokea huko, basi ni vitu vya kawaida sana. Wao ni sifa ya spectra ya mionzi ya juu ya nguvu ya juu-frequency. Mapovu hayo sasa yanaaminika kuwa na galaksi "zilizoshindwa" au mawingu ya gesi ya hidrojeni ya kawaida.
  • Lakini inawezekana kudhani kuwa muundo wa "povu" wa Ulimwengu ni matokeo ya malezi yake kutoka kwa idadi sawa ya chembe za molekuli hasi na chanya? Kwa njia, maelezo haya kwa kawaida husababisha matokeo ya kuvutia sana: jumla ya misa ya Ulimwengu imekuwa na inabaki sawa na sifuri. Kisha Bubbles ni maeneo ya asili kwa minus-mass, chembe ambazo huwa na kutawanyika mbali iwezekanavyo kutoka kwa kila mmoja. Na misa chanya inasukumwa kwenye uso wa Bubbles, ambapo huunda galaksi na nyota chini ya ushawishi wa nguvu za mvuto. Hapa unaweza kukumbuka makala ya A. A. Baranov, ambayo ilionekana nyuma mwaka wa 1971 katika Nambari 11 ya jarida la Izvestiya Vuzov. Fizikia". Inazingatia mfano wa ulimwengu wa Ulimwengu na chembe zenye wingi wa ishara zote mbili. Kwa kutumia mtindo huu, mwandishi anaelezea makadirio ya majaribio ya mara kwa mara ya cosmological na redshift ya Hubble, pamoja na matukio fulani ya ajabu yaliyozingatiwa katika galaxi zinazoingiliana.
  • Ishara nyingine inayowezekana ya kiasi kikubwa cha molekuli hasi ni uwepo wa "mikondo" ya haraka sana katika miundo mikubwa ya Ulimwengu. Kwa hivyo, kikundi kikubwa kilicho na Galaxy yetu "inapita" kwa kasi ya kilomita 600 / s kuhusiana na historia ya kupumzika ya CMB. Kasi hii haiingii katika mfumo wa nadharia za uundaji wa galaksi kutoka kwa jambo baridi la giza. R. Forward anapendekeza kujaribu kuelezea jambo hili kwa kuzingatia msukumo wa pamoja wa vikundi vikubwa kutoka kwa viputo vyenye molekuli hasi.
  • Kwa hivyo, jambo hasi linaweza kutawanyika tu. Lakini hii, inageuka, ni kukanusha kwa sehemu ya hitimisho nyingi ambazo zilijadiliwa. Baada ya yote, mali ya msukumo wa mvuto wa chembe za jambo, bila kujali asili yao, inaongoza kwa ukweli kwamba chembe hizi haziwezi kuja pamoja chini ya ushawishi wa nguvu za mvuto. Zaidi ya hayo, kwa kuwa chembe ya molekuli hasi chini ya hatua ya nguvu yoyote inakwenda kinyume na vector ya nguvu hii, basi mwingiliano wa kawaida wa interatomic hauwezi kuunganisha chembe hizo kwenye miili "ya kawaida".
  • Lakini tunatumai kuwa msomaji bado alifurahishwa na hoja hizi zote ...

    • Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Washington (USA) wamefanikisha tabia ya dutu yenye molekuli hasi yenye ufanisi kutoka kwa atomi za rubidium. Hii ina maana kwamba atomi hizi, chini ya ushawishi wa nje, hazikuruka kuelekea vector ya ushawishi huu. Chini ya masharti ya jaribio hilo, walifanya kama waligonga ukuta usioonekana kila wakati walipokaribia mipaka ya eneo lenye ujazo mdogo sana. Sambamba iliyochapishwa katika Barua za Mapitio ya Kimwili. Uzoefu huo ulitafsiriwa vibaya na vyombo vya habari kama "kuunda dutu iliyo na misa hasi" (kwa nadharia, inaruhusu uundaji wa mashimo ya minyoo kwa kusafiri kwa umbali mrefu). Kwa kweli, kupata dutu yenye molekuli hasi, ikiwa inawezekana, iko mbali zaidi ya kufikia sayansi na teknolojia ya kisasa.

    Atomi za rubidiamu zililazimika kuhamia upande ulio kinyume na vekta ya nguvu iliyotumiwa kwao. Vyombo vya habari havikuelewa hii kama kuunda dutu yenye "massa hasi"

    Waandishi wa kazi walipunguza kasi ya atomi ya rubidium na laser (kupungua kwa kasi ya chembe kunamaanisha baridi yake). Katika hatua ya pili ya baridi, atomi zenye nguvu zaidi ziliruhusiwa kuondoka kwa kiasi kilichopozwa. Hii ilimpoa hata zaidi, kama vile uvukizi wa atomi za jokofu hupoza yaliyomo kwenye jokofu la kaya. Katika hatua ya tatu, seti nyingine ya lasers ilitumiwa, mapigo ambayo yalibadilisha spin (iliyorahisishwa, mwelekeo wa kuzunguka karibu na mhimili wake) wa sehemu ya atomi.

    Kwa kuwa atomi zingine katika kiasi kilichopozwa ziliendelea kuwa na mzunguko wa kawaida, wakati wengine walipokea kinyume, mwingiliano wao na kila mmoja ulichukua tabia isiyo ya kawaida. Chini ya tabia ya kawaida, atomi za rubidium, zikigongana, zingeruka kando kwa mwelekeo tofauti. Atomi za kati zingesukuma zile za nje nje, zikiziongeza kasi kuelekea uwekaji wa nguvu (vekta ya mwendo wa atomi ya kwanza). Kwa sababu ya migongano katika mizunguko, katika mazoezi, atomi za rubidiamu zilizopozwa hadi sehemu ndogo za kelvin hazikutawanyika baada ya migongano, zikisalia katika ujazo wa awali sawa na karibu elfu moja ya milimita ya ujazo. Kwa nje, ilionekana kama walikuwa wakigonga ukuta usioonekana.

    Mfano wa mbali sana wa kundi la atomi zilizo na mizunguko tofauti ni mgongano wa mipira miwili au zaidi ya kandanda, ambayo hapo awali ilipindishwa na athari ya upande ili kuzunguka mhimili wao katika mwelekeo tofauti. Ni wazi kwamba maelekezo na kasi ya harakati zao baada ya athari zitatofautiana kwa kiasi kikubwa kutokana na matokeo sawa kwa mipira ya kawaida. Lakini hii haimaanishi kuwa mipira imebadilisha misa yao ya mwili. Hali tu ya mwingiliano wao na kila mmoja imebadilika. Pia katika jaribio, wingi wa atomi haukuwa hasi. Katika uwanja wa mvuto, bado wangeenda chini. Kitu pekee ambacho kimebadilika sana ni pale ziliposonga baada ya kugongana na atomi zingine za aina ile ile, lakini "zikizunguka" kuzunguka mhimili wao kwa upande mwingine.

    Njia ya atomi za rubidiamu katika jaribio inalingana na ufafanuzi wa molekuli hasi katika fizikia. Inatumika, kwa mfano, wakati wa kuelezea tabia ya elektroni kwenye kimiani ya kioo. Kwa ajili yake, molekuli rasmi inategemea mwelekeo wa mwendo unaohusiana na axes ya kioo. Kusonga katika mwelekeo mmoja, itaonyesha utawanyiko mmoja (utawanyiko), kwa upande mwingine - mwingine. Wazo la misa bora lilianzishwa kwao kwa sababu vinginevyo, wakati wa kuelezea kutawanyika kwao kwa fomula, misa ingeanza kutegemea nishati, ambayo sio rahisi sana kwa mahesabu. Mfano wa molekuli hasi yenye ufanisi ni tabia ya mashimo katika semiconductors, ambayo kila mtumiaji wa umeme wa kisasa anahusika nayo.

    Vyombo vya habari vingi, pamoja na vya Kirusi, vilitafsiri jaribio hilo kama uundaji wa dutu iliyo na misa hasi. Kinadharia, maada yenye sifa zinazofanana inaweza kutumika kuweka mashimo ya minyoo katika mpangilio wa kufanya kazi, ikiruhusu kusafiri kwa umbali mrefu angani na wakati kwa muda unaokaribia sufuri. Uwezekano wa vitendo wa kuunda dutu kama hiyo, pamoja na minyoo wenyewe, bado haijathibitishwa. Hata kama inawezekana, kupatikana kwake kwa uwezo wa kisasa wa kiufundi wa wanadamu sio kweli.

    Chaguo la Mhariri

    © 2021 skudelnica.ru - Upendo, usaliti, saikolojia, talaka, hisia, ugomvi