Самый быстрый вертящийся объект, созданный человеком

Самый быстрый вертящийся объект, созданный человеком

Ученые создали микроскопическую сферу, и дали ей ускорение 600 миллионов оборотов в минуту. Объект вращается в полмиллиона раз быстрее, чем привычная для нас стиральная машинка. Открытие, опубликованное 28 августа в журнале «Nature Communications» может пролить свет на неизученные физические свойства предметов.

«Эта система ставит множество вопросов, касающихся термодинамики, и ее сложно смоделировать теоретически. – говорит Майкл Мазилу из университета Сент-Эндрюс в Шотландии – Скорость настолько быстра, что угловое вращение на поверхности в 1 миллиард раз больше, чем притяжение Земли, а центробежные силы, исходящие во время верчения настолько велики, что не дают объекту разлететься».

Большие объекты подчиняются классическим законам физики, в то время как крошечные субатомные частицы действуют по другим правилам. Граница между действиями этих законов очень тонка, и ученые пока не уверены, когда именно начинают действовать законы квантовой механики.
kvant_2

Чтобы выяснить это, специалисты пытались поймать пучок атомов и разогнать их в вакууме до огромной скорости. В теории такой эксперимент мог бы показать, насколько квантовое трение замедляет движение частиц. Также в опыте рассматривались крупные объекты, содержащие миллионы атомов.

Команда изготовила миниатюрные сферы из кальция диаметром в 4 мкм, чтобы затем внедрить объекты в лазерный пучок. Изменяя поляризацию света, ученым удалось вызвать небольшое вращение крошечного элемента. Без воздушного трения, обычно тормозящего предметы, сфера достигла огромной скорости вращения, достигнув 600 миллионов оборотов в минуту.

Кроме того, объект вел себя как крошечный гироскоп (устройство, способное реагировать на изменение углов ориентации тела), стабилизирующий его движения, когда тело колебалось. Параллельно наблюдался эффект резкого охлаждения в области сферы до -387° по Фаренгейту (-233°C). По словам исследователей, пока что новый эксперимент не доказал существования квантового трения, но последующие наблюдения должны дать более конкретные результаты.

Автор

Запись опубликована 14 Сентябрь 2013 в разделе Технологии