Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Verdens raskeste menneskeskapte spinnende objekt kan bidra til å studere kvantemekanikk

Anonim

Forskere har skapt den raskeste menneskeskapte rotoren i verden, som de tror vil hjelpe dem med å studere kvantemekanikk.

annonse


Ved mer enn 60 milliarder omdreininger per minutt er denne maskinen mer enn 100.000 ganger raskere enn en høyhastighets tannbørste.

"Denne studien har mange bruksområder, inkludert materialvitenskap, " sa Tongcang Li, en assisterende professor i fysikk og astronomi, og elektroteknikk og datateknikk ved Purdue University. "Vi kan studere de ekstreme forholdene forskjellige materialer kan overleve i."

Li's team syntetiserte en liten hantel fra silika og levitated den i høyvakuum ved hjelp av en laser. Laseren kan fungere i en rett linje eller i en sirkel - når den er lineær, dumbbellen vibrerer, og når den er sirkulær, spinner hantelen.

En roterende hantel fungerer som en rotor, og en vibrerende hantel fungerer som et instrument for å måle små krefter og dreiemomenter, kjent som en vridningsbalanse. Disse enhetene ble brukt til å oppdage ting som gravitasjonskonstant og tetthet på jorden, men Li håper at når de blir mer avanserte, vil de kunne studere ting som kvantemekanikk og vakuumegenskaper.

"Folk sier at det ikke er noe i vakuum, men i fysikk vet vi at det ikke er tomt, " sa Li. "Det er mange virtuelle partikler som kan holde seg kort og forsvinne. Vi vil finne ut hva som virkelig skjer der, og derfor ønsker vi å gjøre den mest sensitive torsjonsbalansen."

Ved å observere denne lille dumbbell spinnet raskere enn noe før det, kan Lis lag også lære seg vakuumfriksjon og tyngdekraften. Å forstå disse mekanismene er et viktig mål for den moderne generasjonen av fysikk, sa Li.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Purdue University . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Jonghoon Ahn, Zhujing Xu, Jaehoon Bang, Yu-Hao Deng, Thai M. Hoang, Qinkai Han, Ren-Min Ma, Tongcang Li. Optisk Levitated Nanodumbbell Torsion Balance og GHz Nanomechanical Rotor . Fysisk gjennomgangstavler, 2018; 121 (3) DOI: 10.1103 / PhysRevLett.121.033603