גלי קול הם מקורות לכבידה שלילית, בעלי מסה שלילית. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

גלי קול הם מקורות לכבידה שלילית בעלי מסה שלילית

30.08.2018

מנקודת המבט של הפיזיקה הקלאסית, המוכרת לנו עוד מימי בית הספר, גלי קול אינם נשא של מסה. הם נושאים רק דחף של אנרגיה שגורם לאטומים או למולקולות של החומר שדרכו הם עוברים לרטוט. עם זאת, חוקרים מאוניברסיטת קולומביה, לאחר סדרה של מחקרים וחישובים תיאורטיים, קבעו שגלי קול, המיוצגים כקוואזי-חלקיקים - פונונים, לא רק בעלי מסה, אלא גם מייצרים שדה כבידה חלש מאוד. יתרה מכך, על פי תוצאות החישובים הללו, לפונונים יש מסה שלילית וכתוצאה מכך הם יוצרים כוח משיכה שלילי.

האינדיקציה הראשונה לכך שלגלי קול יש מסה שאינה אפס נמצאת במה שמכונה תיאוריית החלקיקים הנקודתיים. על פי תיאוריה זו, פונונים הנמצאים בתווך של נוזלי על-נוזל (על-נוזל) בטמפרטורה הקרובה לטמפרטורת האפס המוחלט נחשפים לכוחות כבידה, בעוד שעוצמת האינטראקציות תלויה אך ורק באנרגיה (מומנטום) של הפנון המשוואה המתארת את מצב הנוזל העל. אם ניקח את המשוואות המסורתיות כבסיס, אזי גודל האינטראקציות של הפנון והכבידה מתאים למסה השלילית של הקוואזי-חלקיק, כלומר. בהשפעת כוח המשיכה של כדור הארץ, למשל, מסלולו של הפנון יתכופף כלפי מעלה.

השפעה זו מקבילה לחלוטין לאפקט השבירה הסטנדרטי המתואר על ידי חוק סנל. בנוכחות כוח הכבידה, הלחץ של נוזל-על תלוי בעומק, והלחץ, בתורו, תלוי במהירות ההתפשטות של גלי קול. כתוצאה מכך, פונונים בנוזל-על אינם הולכים בשבילים ישרים, וסטייה זו מתוארת היטב במונחים של נוכחות של "מסה כבידה" של פונון.

חישובים של מסת הפונונים הראו שיש לה ערך קטן מאוד. אם ניקח על-נוזל הליום-4 וניצור בו פונון עם אנרגיה גבוהה מאוד עבור סוג זה של חלקיקים (1 KeV/c), אז המסה שלו תהיה 1 GeV/c2, כלומר. לא יותר ממסה של אטום הליום אחד.

כעת מפתחים מדענים מערך ניסוי שבעזרתו ניתן לזהות ולחקור את השפעת "מסת הכבידה" של הפונין. ההנחה היא שתפקידו של נוזל-על במיצב זה ימלא ענן של אטומים מקוררים-על (קונדנסט בוזה-איינשטיין) או גזים מולקולריים מסוימים, שניתן להשתמש בהם כדי להשיג ערכים נמוכים של מהירות גלי הקול.

אחד המכשולים שעומדים בדרכם של מדענים הוא ששעונים אטומיים מודרניים ומדדי כבידה קוונטיים יכולים לזהות שינויים בשדות הכבידה של לפחות כמה חלקים של ננומטר/ש2. זה לא מספיק כדי לבצע מדידות של מסת הפונונים, ומדענים יצטרכו לנקוט בכמה טריקים כדי לשפר את ההשפעה הנחקרת. אחרת, הם יצטרכו להמתין די הרבה זמן עד שיופיעו שיטות מדידה מהדור הבא בעלות סף רגישות מקובל.

<< חזרה: כוח הכבידה השתכלל 30.08.2018

>> קדימה: SSD נייד SSD X5 Ultra-Speed Rugged Pocket Drive 29.08.2018

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

קסדה אלקטרונית לנהגי משאיות 14.04.2024

בטיחות בדרכים, במיוחד עבור נהגים של ציוד בנייה כבד, היא בראש סדר העדיפויות של מהנדסים ומדענים. לאור זאת, מכון Fraunhofer הגרמני לחוזק מבני ואמינות מערכות הציג מוצר חדש - קסדה אלקטרונית, אשר נועדה להגן על נהגים מפציעה חמורה בעת נהיגה ברכבי בנייה. קסדה אלקטרונית חדשה שפותחה על ידי צוות מהנדסים ממכון Fraunhofer פותחת נקודות מבט חדשות לבטיחותם של נהגי משאיות וציוד בנייה. המכשיר מסוגל לנטר את רמת הרעד בתא המכונית ולהזהיר את הנהג מפני סכנה אפשרית. הבסיס לפעולת הקסדה הוא חיישן פיזואלקטרי מובנה, המייצר חשמל בזמן דפורמציה פיזית. מנגנון זה מאפשר למכשיר להגיב לרעידות עזות האופייניות לציוד בנייה. כאשר רמת העיוות עולה על ערכים בטוחים, מופעלת מערכת אזעקה על הקסדה, ... >>

אנטי ויטמינים במקום אנטיביוטיקה 13.04.2024

בעיית העמידות של החיידקים לאנטיביוטיקה הופכת חמורה יותר ויותר, ומהווה איום על הטיפול היעיל בזיהומים. לאור זאת, החוקרים מחפשים דרכים חדשות להילחם בחיידקי העל. אחד הכיוונים המבטיחים הוא שימוש באנטי ויטמינים שיכולים להיות בעלי השפעה אנטיבקטריאלית. אנטי-ויטמינים, למרות שהם ידועים בתור ההפך מוויטמינים, הוכחו ככלי מבטיח במאבק נגד עמידות חיידקים לאנטיביוטיקה. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת גטינגן בגרמניה אישר את הפוטנציאל שלהם ביצירת תרופות חדשות למלחמה בזיהומים מסוכנים. עם עלייתם של חיידקי העל העמידים לאנטיביוטיקה, יש צורך למצוא טיפולים אלטרנטיביים. אנטי-ויטמינים הם מולקולות הדומות לוויטמינים, אך מסוגלות לעכב פעילות חיידקית ללא פגיעה בגוף האדם. כרגע, המדע מכיר רק שלושה אנטי-ויטמינים: ורד ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

AD8370 Digital Gain Control מגבר 10.03.2003

ANALOG DEVICES השיקה את AD8370 Digital Gain Control Amplifier. המגבר מספק רוחב פס של 700 מגה-הרץ, ניתן לשנות את ההגבר ב-28 dB (מ-6 ל-34 dB).

זמין בחבילת TSSOP-16. נתוני הרווח מוזנים באמצעות ממשק טורי בעל 3 חוטים. ל-24-bit sigma-delta ADC החדש יש את הצריכה הנמוכה ביותר מכל התקן בכיתה שלו (רק 65 µA). הוא מופעל על ידי מקור יחיד במתח של 3 או 5 V. קצב פלט הנתונים נקבע על ידי תוכנה ויכול להגיע ל-120 הרץ.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר