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人类创造的最快转子,它正在改变我们对物理学的理解

时间:2024-01-19

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科学家们创造了一种微小的转子,它的转速高达每分钟600亿转,这是历史上旋转速度最快的人造转子,比普通牙钻快100000倍。

这一破纪录的发明不仅突破了物理学的界限,而且还可以用来研究量子力学的一些奥秘,以及物体是如何在真空中运作的。

我们实际上是在讨论一些科学的基本原理,比如引力和摩擦力是如何在真空中工作的。根据研究小组的说法,现在纳米转子已经启动并开始运行,一些详细的调查可以开始了。

“这项研究有很多应用,包括材料科学,”来自印第安纳州普渡大学的高级研究员Tongcang Li 说,“我们可以研究不同材料能在何种极端条件下生存。”

超级旋转器是由二氧化硅纳米粒子组成,形状像一个哑铃,并使用激光在真空中悬浮。激光可以在一条直线或一个圆内偏振,并且其圆形模式产生旋转。

当激光是直的,二氧化硅纳米粒子产生振动,而不是旋转,这意味着它可以用来测量非常弱的力量。这两种操作模式都将对今后的研究有所帮助。

纳米粒子本身只有细菌粒子的大小,大约170纳米宽,320纳米长,所以你无法用肉眼看到它。

Li说:“人们说真空中没有东西,但在物理学中,我们知道它并不是真的空的,有很多虚拟粒子,它们可能停留很短时间,然后消失。我们想弄清楚那里到底发生了什么,这就是为什么我们想要制造最敏感的扭力平衡。”

振动和旋转模式

让纳米粒子悬浮并在这样的真空中旋转的优点之一是可以进行非常精确的测量,而不受空气流量和温度的标准变化的影响。

而且这个团队并不是唯一一个忙于让纳米粒子在真空中旋转的团队:未来的潜在发现是实质性的。

至于量子力学,它帮助科学家解释宇宙在非常小和真正大尺度上的行为,而我们所知道的经典物理模型在这些领域会发生崩溃。

在这样一个微小的物体上进行实验,应该能更好地理解物质的构成部分是如何在最微小的尺度上工作的。

换句话说,你可能在未来会听到更多关于这个纳米转子。

文章来源:趣味说


IEEE Spectrum

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