ทุกครั้งที่เราเจอเรื่องราวทางฟิสิกส์ที่ดูน่าสนใจมาก แต่เราแค่ไม่รู้ว่าจะทำอย่างไร ล่าสุดมาในรูปแบบของการแถลงข่าวจากมหาวิทยาลัยบราวน์ในสหรัฐอเมริกาและเกี่ยวกับ “ฟองอากาศอิเล็กตรอน” ในฮีเลียมเหลว ฟองอากาศเหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4 นาโนเมตร และเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ผ่านฮีเลียมเหลวและขับไล่อะตอมที่อยู่รอบๆ นักฟิสิกส์ศึกษาฟองอากาศเหล่านี้มานาน
หลายทศวรรษแล้ว
และในปี 1960 พวกเขาค้นพบบางสิ่งที่แปลกประหลาดมากเมื่อยิงอิเล็กตรอนผ่านถังฮีเลียมเหลวและวัดเวลาที่ฟองอากาศจะไปถึงเครื่องตรวจจับที่อยู่อีกด้านหนึ่ง ฟองอากาศทั้งหมดควรเหมือนกันและใช้เวลาเท่ากันในการเคลื่อนที่ผ่านถัง แต่การทดลองที่ทำในช่วงหลายปีที่ผ่านมากลับเผยให้เห็นว่าจำนวนครั้ง
ในการขนส่งเพิ่มขึ้น ในงานล่าสุดและเพื่อนร่วมงาน ปรากฏว่ามีความต่อเนื่องของเวลาขนส่งที่เป็นไปได้
แล้วเกิดอะไรขึ้น? ความเป็นไปได้ประการหนึ่งคือการทดลองกำลังตรวจจับฟองสบู่ที่เกิดจากสิ่งอื่นๆ เช่น อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจากผนังภาชนะหรือสิ่งเจือปนในฮีเลียม แต่มาริสและเพื่อนร่วมงาน
(รวมทั้ง ลีออน คูเปอร์ผู้ได้รับรางวัลโนเบล) กล่าวว่าจำนวนเวลาที่ต่างกันที่วัดได้ทำให้ยากต่อการเข้าใจว่าอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าหรือสิ่งเจือปนเพียงไม่กี่ชนิดสามารถรับผิดชอบได้อย่างไรพวกเขาเสนอว่าฟังก์ชันคลื่นควอนตัมของอิเล็กตรอนนั้นถูกแบ่งออกและถูกกักไว้ด้วยฟองสบู่ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริง
ที่ว่าเมื่ออิเล็กตรอนพบฮีเลียมเป็นครั้งแรก อิเล็กตรอนสามารถสะท้อนกลับหรือส่งผ่านเป็นฟองสบู่ได้ จนกว่าจะทำการวัดตำแหน่งของอิเล็กตรอน มันยังคงอยู่ในตำแหน่งซ้อนของอิเล็กตรอนที่สะท้อนกลับและอิเล็กตรอนฟอง แม้ว่าจะไม่มีนักฟิสิกส์คนใดโต้แย้งเรื่องนี้ แต่ประเด็นต่อไปที่ทำให้เราเกาหัวก็คือ
ทีมของบราวน์ดูเหมือนจะบอกว่าฟองอากาศที่ตรวจพบนั้นถูกสร้างขึ้นโดยส่วนของฟังก์ชันคลื่นอิเล็กตรอนที่ส่งผ่านเท่านั้น นอกจากนี้ ธรรมชาติของส่วนของฟังก์ชันคลื่นยังส่งผลต่อเวลาที่ฟองอากาศจะเดินทางผ่านถัง อันที่จริง เมื่อนักวิจัยใช้กลศาสตร์ควอนตัมในการคำนวณว่าฟังก์ชันการส่งคลื่นใด
เป็นไปได้มากที่สุด
พวกเขาพบ 18 ฟังก์ชัน ซึ่งระบุด้วยเวลาผ่านฟองสบู่ที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุด 18 ความถี่ที่วัดได้ในการทดลอง
ทีมงานกล่าวว่ากุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจทั้งหมดนี้คือการตัดสินใจอย่างแน่ชัดว่าการวัดคืออะไร คุณสามารถอ่านสิ่งที่พวกเขาพูดได้ที่นี่และตัดสินใจเอง โดยหลักการแล้ว หมายความว่านักวิจัย
สามารถเข้าใจและออกแบบกลไกทางเคมีของเครื่องยนต์ขนาดเล็กได้เพียงแค่ทำการทดลองที่ไม่สมดุลแบบ “หยาบและพร้อม” กับโมเลกุลเดี่ยว แต่บางทีคำถามที่สำคัญกว่านั้นคือเหตุใดกระบวนการระดับจุลภาคที่ดูเหมือนจะไม่สมดุล เช่น การยืดโมเลกุล RNA เดี่ยวอย่างรวดเร็วจึงควรฝังเมล็ดพันธุ์
แห่งความสมดุลไว้ภายในนั้น การตอบคำถามนี้อาจทำให้เราต้องปรับแต่งแนวคิดเรื่องดุลยภาพในปี 2549 คณบดีอัสทูเมียนแห่งมหาวิทยาลัยเมนในสหรัฐอเมริกาเสนอว่าในกรณีของเครื่องยนต์ขนาดเล็ก ความสมดุลหมายถึงบางสิ่งที่ค่อนข้างละเอียดอ่อนกว่าคำจำกัดความที่เคลวินและคลอสเซียสคิดไว้
ค่อนข้าง เถียง มีหลายรสชาติของความสมดุล ตัวอย่างเช่น ในแง่เชิงกล อาร์เอ็นเอที่ยืดออกของ นั้นอยู่ในสภาวะสมดุล เนื่องจากในช่วงเวลาใดๆ ก็ตามระหว่างการเคลื่อนที่ของโมเลกุล แรงของการลากของไหลและการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนแบบสุ่มนั้นดีพอๆ กับสมดุล
(หากไม่เป็นเช่นนั้น โมเลกุลจะมีความเร่งขึ้น ซึ่งไม่เป็นเช่นนั้นแม้สำหรับการยืดอย่างรวดเร็ว) ดังนั้น ในทางหนึ่ง การทดลองเหล่านี้ยังคงตรวจสอบอุณหพลศาสตร์สมดุล และด้วยเหตุนี้จึงสามารถให้มาตรการสมดุลได้ อย่างไรก็ตาม ในแง่ของพลังงาน ไม่ใช่กลไก ระบบจุลภาคเหล่านี้ไม่อยู่ในสภาวะสมดุล:
โมเลกุล ที่ยืดออกได้รับและปล่อยพลังงานความร้อนออกมาอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการระดมยิงอย่างต่อเนื่องของโมเลกุลของน้ำโดยรอบ เป็นผลให้แต่ละกระบวนการยืดเกี่ยวข้องกับเส้นทางที่ไม่ซ้ำกันจากสถานะพลังงานหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่งส่วนผสมที่เหมือนกันของสมดุลเชิงกลและความผันผวน
ของพลังนั้น
ใช้กับกลไกระดับจุลทรรศน์ใดๆ ซึ่งรวมถึงไคเนซินและกลไกทางชีวภาพอื่นๆ เครื่องยนต์เหล่านี้มีเท้าข้างหนึ่งอยู่ในค่ายสมดุลและอีกข้างหนึ่งอยู่ในโลกของความผันผวนและไม่สมดุล บางทีบทเรียนในที่นี้คืออุณหพลศาสตร์ใหม่ไม่ได้เป็นเพียงส่วนเสริมของวิทยาศาสตร์ยุควิกตอเรีย:
การทำความเข้าใจระบบจุลภาคเรียกร้องให้มีการแก้ไขอย่างถี่ถ้วนแม้กระทั่งแนวคิดพื้นฐานที่สุดของเรา
ทฤษฎีที่แท้จริงของทุกสิ่ง อุณหพลศาสตร์เชิงมหภาคได้เปลี่ยนยุคของการซ่อมแซมเครื่องจักรไอน้ำให้กลายเป็นการออกแบบทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงที่เราชื่นชอบในปัจจุบัน การทำความเข้าใจ
เกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ได้นำอุตสาหกรรมจากเครื่องยนต์ไอน้ำ (ที่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีที่สุด 5%) ไปสู่เครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ที่มีประสิทธิภาพถึง 60% (แม้ว่าเครื่องยนต์ของรถยนต์ทั่วไปจะมีประสิทธิภาพมากกว่า 20%) พันธมิตรของ ISS แต่ละรายมีหน้าที่รับผิดชอบ
ในการเลือก (และให้ทุนสนับสนุน) การทดลองของตนเอง ซึ่งมักจะเริ่มต้นด้วยกระบวนการตรวจสอบโดยเพื่อนเพื่อชั่งน้ำหนักข้อดีของข้อเสนอทางวิทยาศาสตร์แต่ละรายการ อาจใช้เวลาตั้งแต่หกเดือนถึงแปดปีก่อนที่ข้อเสนอเหล่านี้จะถูกนำไปใช้ในวงโคจรโลกในที่สุด แม้ว่าการทดลองส่วนใหญ่
ไม่ต้องการการมีส่วนร่วมมากนักจากนักบินอวกาศ แต่สมาชิกในทีมมักต้องเริ่มและหยุดการทดลอง ตลอดจนจัดทำเอกสารผลลัพธ์โดยใช้ภาพดิจิทัลและวิดีโอสำหรับการวิเคราะห์ภาคพื้นดินในภายหลัง แต่เนื่องจากนักบินอวกาศหลายคนมีปริญญาเอกในวิชาวิทยาศาสตร์อยู่แล้ว พวกเขามักจะสบายใจกับการตรวจสอบการทดลองที่เข้มงวด
แนะนำ 666slotclub / hob66
