
这是一个科学实验,您几乎可以在家复制:
芝加哥大学的物理学家基本上将大理石放入了松散的沙子中,产生了一条短暂的沙粒,其行为就像一种特殊类型的密集液体。
他们将其描述为一种新的物质状态。
首席研究员海因里希·杰格(Heinrich Jaeger)说:“我们发现了一种新型的流体状态,在这种气体(在这种情况下在这种情况下)和颗粒的密集排列似乎存在。” “这只是一个最惊人的现象。”
它如何工作
物质的奇怪状态有时会在接近绝对零的超冷条件下产生。那里的事情很奇怪。但是该实验是在室温下进行的。
顶部的图像来自大理石在大气压力下大理石对沙子的影响产生的颗粒射流的高速视频。底行是在降压下产生的令人印象深刻的喷气机。图像由芝加哥大学海因里希·杰格(Heinrich Jaeger)提供
Jaeger解释说:“射流的作用像超冷的超密集气体,而不是在环境温度方面,而是在我们如何通过颗粒的随机运动来定义温度方面。” “在喷气机内部,随机运动的动作非常小。”
尽管昨天宣布,但这种现象是在2001年首次在Sigurdur Thoroddsen和Amy Shen的工作中指出的,后者当时在Urbana-Champaign的伊利诺伊大学。
Jaeger鼓励他的研究生安德鲁·弗里尔(Andrew Flior)复制实验,由荷兰特威特大学(University of Twente of Twente of Detlef lohse)领导的一组小组使用了高速视频和计算机模拟,暗示该喷气机是由重力引起的,因为材料冲入填充了受影响的物体留下的空隙。
研究人员以每秒5,000帧的形式制作X射线图像。他们得出的结论是,在沙粒之间压缩的空气提供了驱动喷气机的大部分能量,因为在人为的低气压下进行的同一实验不会产生明显的射流。
Lohse说:“结果是完全出乎意料的。” “人们会认为空气的影响会削弱喷气机,但情况恰恰相反。”
射流分为两个不同的段,一个固体,另一个液滴流。
“我们仍然无法解决的最大问题之一是为什么这件飞机如此清晰地描绘出来。”杰格说。 “为什么会有这些美丽的界限?为什么这整个事情不崩溃?”
你可以做到
该研究由国家科学基金会和能源部资助。
实验的基础知识可以在家中重复,尽管没有政府的所有资金和奇特的X射线成像仪,您可能不会得到全部效果。
Jaeger解释说,将一杯糖粉倒入另一个容器中,以确保其松散地包装。将大理石放入杯子里。 “一旦将大理石放到那里,您就会看到喷气式飞机的出现,但是您必须快速看。”
该发现在《杂志》的12月号中详细介绍自然物理学。