การคำนวณให้ข้อมูลเชิงลึกว่าทำไมคลื่นเสียงจึงมี ‘มวลลบ’

การศึกษาเชิงทฤษฎีใหม่ได้เปิดเผยว่าคลื่นเสียงส่งผ่านมวลเพียงเล็กน้อยขณะเดินทางได้อย่างไร Angelo Esposito, Rafael Krichevsky และAlberto Nicolisจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในสหรัฐอเมริกาได้คำนวณว่าการถ่ายโอนเกิดขึ้นแม้ว่าจะละเลยทั้งผลควอนตัมและสัมพัทธภาพ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการตีความคุณสมบัติของคลื่นเสียงในปัจจุบันอาจต้องคิดใหม่

นักฟิสิกส์ยอมรับอย่างกว้างขวางว่า

คลื่นเสียงมีพลังงานและโมเมนตัม แต่ไม่ใช่มวล อย่างไรก็ตาม ในปี 2018 Riccardo Pencoจาก Carnegie Mellon University และ Niciolis ได้ค้นพบสิ่งมหัศจรรย์เมื่อสังเกตคลื่นเสียงที่เหมือนอนุภาค (เรียกว่า phonons) ที่แพร่กระจายผ่าน superfluid helium ซึ่งทำให้เย็นลงจนเกือบเป็นศูนย์ พวกเขาพบว่า phonons เคลื่อนที่ในวิถีทางขึ้นกับแรงโน้มถ่วง ตรงกันข้ามกับคลื่นเสียงรุ่นคลาสสิก นี่บอกเป็นนัยว่าโฟนอนถูกประกอบเข้ากับแรงโน้มถ่วง ทำให้พวกมันสามารถบรรทุก “มวลความโน้มถ่วงเชิงลบ” ได้จำนวนเล็กน้อยขณะเดินทาง

มุมมองใหม่ตอนนี้ Nicolis และเพื่อนร่วมงานที่ Columbia ได้วิเคราะห์คุณสมบัติที่น่าสนใจนี้ผ่านการคำนวณทางทฤษฎีของคลื่นเสียงในของแข็งและของเหลวธรรมดา ปกติแล้วทีมงานจะทำงานเกี่ยวกับทฤษฎีฟิสิกส์อนุภาคและกล่าวว่าความเชี่ยวชาญนี้ช่วยให้พวกเขาเข้าถึงปัญหาจากมุมมองที่สดใหม่ได้ พวกเขาได้สมการที่เกี่ยวข้องกับมวลที่คลื่นเสียงพาไปสู่พลังงานของคลื่น ความหนาแน่นของมวลของวัสดุ และความเร็วของเสียงภายในนั้น

ตามข้อสังเกตก่อนหน้านี้ของ Niciolis และ Penco สมการของทีมแสดงให้เห็นว่าคลื่นเสียงมีมวลเป็นลบ ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะลดมวลลงในขณะที่เดินทาง นอกจากนี้ยังหมายความว่าคลื่นเสียงจะต้องโต้ตอบกับความรู้สึกโน้มถ่วงของโลก โดยเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนเหมือนวัตถุที่ลอยอยู่ในน้ำ

พบรังสีฮอว์คิงที่พันกันในหลุมดำอะนาล็อก

ผลที่ได้ดูเหมือนจะบอกเป็นนัยว่าเศษเสี้ยวของวัสดุเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับคลื่นเสียง แม้ว่าจะเป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้อย่างไรในก๊าซหรือของเหลว แต่เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงของแข็ง Niciolis และเพื่อนร่วมงานแนะนำว่าคลื่นของการบีบอัดแบบยืดหยุ่นสามารถเปลี่ยนสสารจำนวนเล็กน้อยไปในทิศทางเดียว แต่จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อยืนยันการคาดการณ์นี้

ปัจจุบันนักฟิสิกส์ใช้แบบจำลองเชิงเส้นเพื่อศึกษาคลื่นเสียง การประมาณนี้เหมาะสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ แต่นิซิโอลิสและเพื่อนร่วมงานเชื่อว่าเมื่อต้องการผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น แบบจำลองเชิงเส้นควรได้รับการปรับให้เข้ากับการถ่ายโอนมวล

ทีมงานหวังว่าจะสำรวจการถ่ายโอนมวลในรายละเอียดเพิ่มเติมในวัสดุต่างๆ รวมทั้งคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์ และในระดับที่ใหญ่กว่ามาก ผ่านทางโลกอันเป็นผลมาจากแผ่นดินไหว อย่างไรก็ตาม Hassan ตั้งข้อสังเกตว่ายังมีงานอีกมากก่อนที่ pdots และ multiphoton microscopy จะถูกนำมาใช้ในทางคลินิก “จะต้องมีการศึกษาความเป็นพิษอย่างระมัดระวัง และยังไม่มีการระบุกลไกการหักล้างสำหรับจุดโพลีเมอร์ในร่างกาย นอกจากนี้ ความลึกการเจาะจะจำกัดอยู่ที่ชั้นเปลือกนอกที่ตื้น ซึ่งหมายความว่าเทคโนโลยีการส่องกล้องมัลติโฟตอนจะต้องก้าวหน้าขึ้นเล็กน้อยเพื่อให้มีประโยชน์ในการถ่ายภาพสมองทางคลินิก” เขากล่าว

นักวิจัยประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์

นาโนคริสตัลแคดเมียมซีลีไนด์ทางเคมีในขวดที่สมบูรณ์แบบพอๆ กับวัสดุที่ปลูกในอุณหภูมิที่สูงขึ้นและในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด พวกเขายังวัดประสิทธิภาพโฟโตลูมิเนสเซนซ์พิเศษของวัสดุโดยใช้เทคนิคการวัดแบบใหม่ที่เรียกว่าผลผลิตควอนตัมขีดจำกัดความร้อนด้วยแสง คริสตัลสามารถใช้ในการใช้งานขั้นสูง เช่น เครื่องผลิตสารเรืองแสงจากแสงอาทิตย์ (LSC) และตู้เย็นแบบออปติคัล

Alberto Salleoจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดซึ่งร่วมเป็นผู้นำการวิจัยนี้ร่วมกับPaul Alivisatosจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeleyกล่าวว่า “จากมุมมองทางแสง วัสดุเหล่านี้เกือบจะสมบูรณ์แบบ “นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชาวอังกฤษ เซอร์ ชาร์ลส์ แฟรงก์ ได้กล่าวไว้ว่า ‘คริสตัลก็เหมือนคน มันเป็นข้อบกพร่องที่ทำให้มันน่าสนใจ’ ดังนั้น ในแง่นี้ วัสดุเหล่านี้ ‘น่าเบื่อ’ เพราะมันสมบูรณ์แบบมาก แต่กลับมีประสิทธิภาพการเรืองแสงแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน”

photoluminescence ที่มีประสิทธิภาพที่จำเป็นสำหรับการใช้งานการใช้งานด้านออปติคัลหลายอย่าง ซึ่งรวมถึงการให้แสงโซลิดสเตต การแสดงสี และไบโออิมเมเจอร์ พึ่งพาโฟโตลูมิเนสเซนซ์อย่างมีประสิทธิภาพ (การดูดกลืนแสงและการปลดปล่อยแสง) และผลผลิตควอนตัมของกระบวนการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง แท้จริงแล้วเมื่อเข้าใกล้ 100% อุปกรณ์ขั้นสูงเช่น LSC และเรือนกระจกที่เปลี่ยนสเปกตรัมจะเป็นไปได้

โฟโตลูมิเนสเซนซ์เกิดขึ้นเมื่อโฟตอนที่ถูกดูดซับกระตุ้นอิเล็กตรอนจากสถานะพื้นดินให้อยู่ในสถานะตื่นเต้นที่มีพลังงานสูงกว่า โดยทิ้งรูไว้ จากนั้นผู้ให้บริการชาร์จทั้งสองจะผ่อนคลายอย่างรวดเร็วในเสี้ยววินาทีถึงขอบสายโดยปล่อยโฟตอนความร้อนเข้าไปในตาข่ายคริสตัล สองสามนาโนวินาทีต่อมา อิเล็กตรอนความร้อนและการรวมตัวของรู นำวัสดุกลับสู่สถานะพื้นดิน และการเปลี่ยนแปลงขั้นสุดท้ายนี้สามารถเป็นได้ทั้งการแผ่รังสีหรือไม่มีการแผ่รังสี (นั่นคือ เกิดจากข้อบกพร่องโดยการปล่อยความร้อนมากขึ้น)

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์วัดโดยใช้ผลผลิตควอนตัมโฟโตลูมิเนสเซนซ์ (PLQY) ซึ่งกำหนดโดยการแข่งขันระหว่างการคลายตัวจากการแผ่รังสีของตัวพาประจุที่กระตุ้นด้วยแสงและการสูญเสียที่ไม่ผ่านการแผ่รังสี ค่าสูงสุดที่บันทึกไว้จนถึงปัจจุบันคือ 99.5 และ 99.7 สำหรับผลึกเดี่ยวแถบแบนด์สูงเจือหายากของโลกและฟิล์มบางที่สะสมด้วย epitaxially ตามลำดับ

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>slottosod.com