Hydrodynamiczny odpowiednik promieniowania z oleju. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Hydrodynamiczny odpowiednik promieniowania z oleju

17.02.2023

Amerykańscy i francuscy naukowcy uzyskali w wibrującym naczyniu z olejem hydrodynamiczny analog promieniowania - efekt z optyki kwantowej. Z powodu wibracji na powierzchni oleju powstają fale, wywołujące pojawienie się kropel, podobnie jak zespoły atomów są w stanie emitować światło poprzez zbiorową interakcję ze sobą. Eksperyment fizyków uwydatnił cechy efektu kwantowego, znajdzie również zastosowanie w obliczeniach układów hydrodynamicznych.

Kiedy atomy w zespole znajdują się bardzo blisko siebie, w odległości mniejszej niż długość fali, oddziałują ze sobą za pośrednictwem pola elektromagnetycznego, które pozwala im wspólnie emitować fotony z większą intensywnością niż jakikolwiek pojedynczy atom. Zjawisko to nazywane jest nadpromieniowaniem i jest przedmiotem zainteresowania naukowców nie tylko w teorii, ale także w praktyce, ponieważ może być wykorzystywane w różnych dziedzinach związanych z optyką: od laserów po kwantowe technologie informacyjne.

W swojej pracy fizycy z Massachusetts Institute of Technology zademonstrowali zjawisko podobne do nadpromieniowania, ale w naczyniu wypełnionym olejem.

Fizycy od dawna zajmują się tworzeniem hydrodynamicznych analogów zjawisk kwantowych, które również opierają się na falach. Istnieją na przykład hydrodynamiczne wersje efektu Casimira, efektu Aharonova-Bohma, a nawet eksperymenty z ciemnymi dziurami. Umożliwiają badanie zjawisk trudnych lub wręcz niemożliwych do bezpośredniego zbadania. Fizykom udało się w swoich eksperymentach ustalić kilka istotnych cech superpromieniowania, odtwarzając je w wibrującym naczyniu z olejem, w którym puste przestrzenie na dnie zachowywały się jak atomy, a promieniowanie objawiało się pojawieniem się na powierzchni kropli z fali połączenie między nimi.

Na potrzeby badań naukowcy stworzyli pojemnik z dwoma wgłębieniami o głębokości 6 milimetrów i średnicy 7 milimetrów, których odległość zmieniała się w zakresie od 8 do 12 milimetrów. Służyły jako rezonatory, na które wlewano cienką warstwę oleju o grubości 0,75 milimetra. Cała konstrukcja została poddana drganiom o częstotliwości 39 herców o różnych amplitudach, które fizycy wybrali do pokonania tzw. granicy Faradaya – granicy, poza którą na powierzchni pojawiały się zmarszczki (fale Faradaya). Okazało się, że nawet na tak znacznych odległościach pole falowe perturbacji jednego rezonatora może dotrzeć do drugiego, co umożliwia im oddziaływanie na duże odległości.

Krezka najintensywniej manifestowała się nad rezonatorami, w pobliżu których odrywały się krople od powierzchni. Ponieważ fale obu rezonatorów spotkały się i interferowały, wpłynęło to również na tworzenie się kropelek. Liczba kropli fizycznych powstających na sekundę została przyjęta jako promieniowanie. W stworzonym przez nich układzie wygląd kropel jest analogiczny do emisji fotonu w wyniku kolektywnego oddziaływania atomów.

Oprócz wzmocnienia promieniowania, eksperyment hydrodynamiczny z nadpromieniowaniem ma kilka innych kluczowych cech wspólnych z nadpromieniowaniem z optyki kwantowej. Inna geometria rezonatorów pomogłaby odtworzyć podpromieniowanie. Jak piszą naukowcy, powstawanie kropel w ich układzie stanie się nową platformą do badania hydrodynamicznych analogów zjawiska zbiorowego promieniowania cząstek i dalszego poszerzania dziedziny hydrodynamicznych analogów zjawisk kwantowych.

<< Powrót: Przyczepa do ładowania samochodów elektrycznych 17.02.2023

>> Naprzód: Słuchawki Corsair HS55 i HS65 16.02.2023

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Robotyczna noga uczy się samodzielnie chodzić 19.03.2019

Nowe algorytmy sztucznej inteligencji pozwalają kończyny robota na samodzielne nauczenie się nowego zadania związanego z chodzeniem zaledwie pięć minut po zabawie, a następnie przystosowanie się do innych zadań bez dodatkowego programowania.

Tworząc robota, który może nauczyć się samodzielnie chodzić, naukowcy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii inspirowali się naturą: na przykład młode niektórych ssaków potrafią stanąć na nogach w ciągu pierwszych minut po urodzeniu. Robotyczna noga jest wyposażona w „ścięgna”, które naśladują ścięgna zwierząt, co pomaga jej dostosować się do środowiska. A nawet jeśli się potknie, może szybko dojść do siebie do następnego kroku. Po raz pierwszy robotowi pozwolono zrozumieć otoczenie w procesie swobodnej zabawy – dzięki czemu podczas treningu może nawet wybrać swój „sposób” chodzenia.

W przeciwieństwie do większości nowoczesnych robotów, ich roboty uczą się, wykonując i bez wcześniejszych lub równoległych symulacji komputerowych do nauki. Dodali, że jest to szczególnie ważne, ponieważ programiści mogą przewidywać i kodować wiele scenariuszy, ale nie są w stanie przewidzieć wszystkich możliwych – dlatego wstępnie zaprogramowane roboty są nieuchronnie podatne na awarie.

Zakres takich samouczących się robotów jest zróżnicowany. Będą szczególnie przydatne przy tworzeniu protez, które mogą być wrażliwe na potrzeby użytkownika. Ponadto można je wykorzystać w akcjach ratowniczych lub w eksploracji kosmosu: będą w stanie szybko dostosować się do zmienionego lub innego środowiska, które wcale nie przypomina naszego ziemskiego.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn