วิวัฒนาการของลิควิดเจ็ทขับเคลื่อนด้วยแรงตึงผิว ไม่ใช่แรงโน้มถ่วง

วิวัฒนาการของลิควิดเจ็ทขับเคลื่อนด้วยแรงตึงผิว ไม่ใช่แรงโน้มถ่วง

ของเหลวพุ่งขึ้นอย่างน่าทึ่งเกิดขึ้นเมื่อหยดหนึ่งตกลงบนพื้นผิวของเหลว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่นักฟิสิกส์หลงใหลมาเป็นเวลาอย่างน้อย 100 ปี ตอนนี้ นักวิจัยที่นำ ได้แสดงให้เห็นว่าแรงตึงผิวมีบทบาทสำคัญมากกว่าแรงโน้มถ่วงในการชะลอการไหลขึ้นด้านบนและสร้างเจ็ต ทีมงานใช้เทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูงเพื่อให้คำอธิบายเชิงปริมาณที่ชัดเจนสำหรับวิวัฒนาการของเครื่องบินเจ็ตที่คล้ายคลึงกันในตัวเอง 

ผลลัพธ์

ของพวกเขาทำให้เกิดแสงสว่างใหม่ในพื้นที่ที่มีการศึกษาอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับไดนามิกส์ของของไหล และอาจนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นว่าของเหลวมีพฤติกรรมอย่างไรในภาวะไร้น้ำหนัก เมื่อน้ำฝนกระทบแอ่งน้ำ ของเหลวที่บรรจุอยู่จะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วเพื่อเติมลงในแอ่งน้ำที่ตกกระทบ

สิ่งนี้ทำให้เกิดไอพ่นที่เคลื่อนที่ขึ้นซึ่งโดยทั่วไปจะสูงหลายเซนติเมตร ซึ่งขึ้นและลงภายในเวลาไม่ถึง 100 มิลลิวินาที คุณลักษณะสำคัญของเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้คือรูปร่างยังคงเหมือนเดิมเมื่อขึ้นและลง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าความคล้ายคลึงในตัวเอง ฟิสิกส์ของการไหลเหล่านี้เป็นงานวิจัย

ที่มีการใช้งานมาอย่างยาวนาน ซึ่งส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่แง่มุมต่างๆ ของวิวัฒนาการของไอพ่นที่เกี่ยวข้องกับประเภทของของเหลวที่เกี่ยวข้อง อย่างไรก็ตาม บทบาทของลักษณะสำคัญประการหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงของของไหลในระดับขนาดเล็กยังคงไม่ชัดเจน: แรงตึงผิวมีความสำคัญ

ต่อการทำความเข้าใจว่าหยดในไอพ่นมีวิวัฒนาการอย่างไร แต่จนถึงขณะนี้มีการเรียกใช้เพื่อสร้างแบบจำลองหยดที่ก่อตัวขึ้นที่ส่วนปลายของไอพ่นที่ไหลขึ้นเท่านั้น ตัวติดตามเรืองแสงทีมงานนานาชาติของ สำรวจเครื่องบินไอพ่นด้วยรายละเอียดที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนโดยใช้ สิ่งนี้เกี่ยวข้อง

กับการใส่อนุภาคเรืองแสงติดตามในของเหลวและฉายแสงด้วยเลเซอร์ เปิดเผยเส้นทางและความเร็วของของเหลวที่ไหล การวัดของทีมเผยให้เห็นว่าองค์ประกอบของของเหลวภายในไอพ่นนั้นลดความเร็วลงระหว่าง 5-20 เท่าเร็วกว่าที่คาดไว้จากแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว ค่าที่สูงดังกล่าวสามารถอธิบายได้

โดยการ

คำนึงถึงแรงตึงผิวที่ดึงเจ็ตส์ลง ข้อมูลเชิงลึกนี้ทำให้ Rijn และเพื่อนร่วมงานปรับปรุงแบบจำลองทางทฤษฎีที่มีอยู่เพื่อรวมแรงตึงผิวควบคู่ไปกับอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและความเฉื่อยของของไหล รุ่นใหม่ของพวกเขารองรับของเหลวอื่นๆ ได้หลากหลาย รวมถึงเอทานอลและส่วนผสมของน้ำกับกลีเซอรอล

การปรับปรุงเหล่านี้ทำให้ทีมสามารถอธิบายลักษณะการวิวัฒนาการของเครื่องบินเจ็ตที่คล้ายคลึงกันได้ดีขึ้น ผลกระทบของแรงตึงผิวหมายความว่าในขณะที่ความสูงและความกว้างของไอพ่นเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา โปรไฟล์ความเร็วและรูปทรงกรวยแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลย ด้วยแบบจำลอง

ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ นักวิจัยสามารถจับคู่ไดนามิกเหล่านี้กับคำอธิบายทางคณิตศาสตร์เฉพาะของระบบที่คล้ายตัวเอง ซึ่งพวกเขาได้แก้ไขสำหรับส่วนร่วมจากแรงโน้มถ่วงข้อมูลเชิงลึกที่รวบรวมโดยทีมงานให้คำอธิบายเชิงปริมาณที่ถูกต้องสมบูรณ์เป็นครั้งแรกสำหรับรูปร่างและไดนามิกของไอพ่น

เมื่อมีการจัดหาแอนตีควาร์กในลูกไฟ การจำกัดขอบเขตทำให้เกิดการก่อตัวของอนุภาคปฏิสสารอย่างมากมาย อย่างไรก็ตาม การผลิตปฏิสสารไม่ได้เป็นลักษณะเฉพาะของการจำกัดควาร์ก เนื่องจากสามารถอธิบายได้ด้วยกลไกทางกายภาพอื่นๆ โดยบังเอิญ มวลของควาร์กแปลก ๆ และแอนติควาร์ก

เทียบเท่า

กับอุณหภูมิหรือพลังงานที่โปรตอน นิวตรอน และฮาดรอนอื่น ๆ สลายตัวกลายเป็นควาร์ก ซึ่งหมายความว่าปริมาณของควาร์กแปลก ๆ นั้นไวต่อเงื่อนไข โครงสร้าง และไดนามิกของเฟสของสสารที่ถูกจำกัดขอบเขต ยิ่งกว่านั้น ไม่เหมือนควาร์กขึ้นและลง ควาร์กแปลก ๆ ไม่ได้ถูกนำเข้าสู่ปฏิกิริยา

โดยนิวเคลียสที่ชนกัน ดังนั้นเราจึงทราบแน่นอนว่าควาร์กแปลก ๆ หรือแอนติควาร์กใด ๆ ที่พบในการทดลองนั้นถูกสร้างขึ้นมา “ใหม่” จากพลังงานจลน์ของนิวเคลียสที่ชนกัน นอกจากนี้ยังมีการศึกษาลายเซ็นอื่น ๆ ของการลดควาร์ก ในตอนแรก โฟตอนที่ผลิต “โดยตรง” ในปฏิกิริยาในพลาสมา

ของควาร์ก-กลูออน เช่น โฟตอนที่เกิดจากการทำลายล้างของควาร์ก-แอนติควาร์ก ได้รับการพิจารณาว่าเป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่ทรงพลัง เช่นเดียวกับที่เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่ทรงพลังสำหรับแบบดั้งเดิม (แม่เหล็กไฟฟ้า) พลาสมา อย่างไรก็ตาม อนุภาคหลายพันชนิดถูกสร้างขึ้นในการชนกันของนิวเคลียร์

พลังงานสูง ดังนั้นพื้นหลังของโฟตอนจากการสลายตัวของไพออนที่เป็นกลาง (สถานะขอบเขตของควาร์กขึ้นและลงและแอนติควาร์ก) จึงมีจำนวนมาก การสังเกตพบว่าโฟตอนเหล่านี้และโฟตอน “ทางอ้อม” อื่นๆ มีจำนวนมากจนทำให้ยากต่อการแยกสัญญาณโฟตอนโดยตรง ซึ่งเป็นเพียงเศษเสี้ยวเล็กๆ 

ของโฟตอนทั้งหมดที่ผลิตได้ในบางครั้ง รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นในพลาสมาร้อนอาจปรากฏเป็นคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน หรือเป็นคู่มิวออน-แอนติมูออนที่หนักกว่า อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เรียกว่าคู่ไดเลปตอนเหล่านี้สามารถมีต้นกำเนิดอื่นที่ไม่ต้องการการจำกัดขอบเขต ดังนั้น แม้ว่าการศึกษาของพวกเขา

จะเปิดหน้าต่างเกี่ยวกับปรากฏการณ์ใหม่ แต่ปัจจุบันสิ่งที่สังเกตได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ให้หลักฐานสนับสนุนหลักสำหรับฟิสิกส์ใหม่หลักฐานที่ชัดเจนสำหรับการจำกัดควาร์กมาจากการศึกษาการผลิตชาร์โมเนียม ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีชาร์มควาร์กและแอนติควาร์กในปริมาณมาก 

ในการชนกันของนิวเคลียส และนิวเคลียส คู่ไดเลปตอนบางคู่ที่เห็นในการทดลองมาจากการสลายตัวของชาร์โมเนียม อนุภาคชาร์โมเนียมเหล่านี้ มีคุณสมบัติหลายอย่างที่เราคุ้นเคยจากการศึกษาโพซิตรอนเนียม สถานะที่จับกันของอิเล็กตรอนและโพซิตรอน เนื่องจากชาร์มควาร์กหนักกว่าสเตรนจ์ควาร์กประมาณ 10 เท่า คู่ชาร์มควาร์กและแอนติควาร์กจึงก่อตัวได้เฉพาะในช่วงแรกของการชนกัน

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100