Группа исследователей утверждает, что им удалось создать "самый быстро вращающийся объект в мире". Они сконструировали летающую и вращающуюся микроскопическую сферу, которая делает до 600 млн оборотов ежеминутно. Это примерно в 500 000 раз быстрее, чем барабан стиральной машины во время отжима белья.
Группа специалистов из Университета Сент-Эндрюс описала свою разработку в последнем номере научного журнала Nature Communications. Ученые говорят, что с научной точки зрения их работа крайне занятна, так как сочетает в себе свойства атомной физики и классической физики в одной системе. Специалисты говорят, что скорость вращения в 10 млн оборотов в секунду характерна для понятий из атомной или квантовой физики, таких как атомы или молекулы, тогда как сама по себе физическая микросфера - это объект макромира, к которому нельзя применять объекты атомного мира.
Разработчики говорят, что им и самим крайне интересно понять, что именно происходит на стыке двух физических миров.
Чтобы реализовать описанную систему, ученые создали крошечную сферу из карбоната кальция, ее размер составляет всего четыре миллионных доли метра в диаметре. Затем группа использовала лазерный луч небольшой мощности, чтобы удерживать сферу при помощи давления света и заставить ее "летать" в воздухе. Далее ученые использовали свойство поляризации лазерного света, которое помогло придать незначительный крутящий момент сфере. За счет того, что сфера была размещена в вакуумной среде, она испытывала почти нулевое сопротивление и ничто не мешало ей раскручиваться все быстрее и быстрее под воздействием лазерной поляризации.
В итоге специалисты говорят, что им удалось достичь феноменальных показателей по скорости вращения. Также они отмечают, что когда сфера набрала искомые 10 млн оборотов в секунду, они наблюдали эффект "охлаждения" движения, когда атомы ее вещества теряли кинетическую энергию и практически переставали колебаться в пространстве. По существу, у ученых в распоряжении появился самый малый в мире гироскоп, который может стабилизироваться по оси вращения.
Исследователи говорят, что в общей физике есть раздел - физика вращающихся тел, однако в нем почти ничего нет о физической природе тел со сверхбыстрым вращением и в университете планируют это исправить. Так, первое открытие специалисты уже сделали: с достижением очень высокой скорости вращения угловое ускорение на поверхности сферы примерно в 1 млрд раз превысило силу притяжения Земли, что свело почти в ноль воздействие центробежных сил и не позволило сфере развалиться на части.
Возможно, именно поэтому во Вселенной некоторые черные дыры, скорость вращения которых близка к скорости света, тоже не распадаются.
Источник: CyberSecurity
|
