การทดลองโลหะเหลวจำลองจานสะสมมวลสารทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์

การทดลองโลหะเหลวจำลองจานสะสมมวลสารทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์

การทดลองนี้ใช้การผสมผสานระหว่างสนามไฟฟ้าในแนวรัศมีและสนามแม่เหล็กแนวตั้งเพื่อบรรจุจานหมุนของโลหะเหลว สิ่งนี้ทำให้ทีมสามารถสังเกตว่ามีการถ่ายโอนโมเมนตัมเชิงมุมอย่างไรภายในแผ่นดิสก์ ซึ่งเป็นสิ่งที่สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์และบริเวณรอบๆ หลุมดำได้

การเพิ่มพูนคือกระบวนการที่วัตถุขนาดใหญ่ เช่น ดาวฤกษ์หรือหลุมดำดึงเอาก๊าซและฝุ่น

จากสภาพแวดล้อม 

ผลที่ได้คือจานสะสมมวลที่หมุนวน โดยก๊าซและฝุ่นจะเข้าใกล้วัตถุขนาดใหญ่มากขึ้นเรื่อยๆ ในระบบดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นภายในจานเพิ่มมวลสาร และนักดาราศาสตร์สามารถศึกษาหลุมดำได้โดยการสังเกตการแผ่รังสีจากจานเพิ่มมวลของพวกมัน เพื่อให้ฝุ่นและก๊าซเคลื่อนที่เข้าใกล้วัตถุขนาดใหญ่

มากขึ้นเรื่อยๆ มันต้องสูญเสียโมเมนตัมเชิงมุมไประหว่างทาง เป็นผลให้โมเมนตัมเชิงมุมต้องถูกถ่ายโอนจากภายในจานเพิ่มมวลไปยังขอบด้านนอก สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรยังคงเป็นปริศนา ความเป็นไปได้ประการหนึ่งคือแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนด้านในและด้านนอกของชิ้นส่วนของจานหมุน

จะส่งโมเมนตัมเชิงมุมออกไปด้านนอก แต่ดูเหมือนว่าความหนืดของจานจะต่ำเกินไปที่สิ่งนี้จะเกิดขึ้น

กระแสเฉือนปั่นป่วนคำอธิบายที่น่าเชื่อถือกว่านั้นคือการถ่ายโอนโมเมนตัมเชิงมุมนั้นได้รับการปรับปรุงโดยการไหลของแรงเฉือนที่ปั่นป่วนในแผ่นดิสก์ แต่แม้จะมีการตรวจสอบอย่างใกล้ชิด

เป็นเวลาหลายทศวรรษด้วยภาพจากกล้องโทรทรรศน์และการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ กลไกที่ขับเคลื่อนความปั่นป่วนนี้ก็ยังไม่ชัดเจนสิ่งนี้เป็นแรงบันดาลใจให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ไปที่ห้องแล็บและทำการทดลองที่คล้ายกับแผ่นดิสก์สะสม ในการทดลองทั่วไป ของเหลวจะบรรจุอยู่ในช่องว่างระหว่างกระบอก

สูบที่หมุนแยกกันสองกระบอก แทนที่จะใช้แรงโน้มถ่วง ของเหลวจะถูกผลักดันให้เคลื่อนที่ผ่านการเสียดสีแบบหนืดกับกระบอกสูบทั้งสอง ด้วยการปรับความเร็วในการหมุนของกระบอกสูบ นักวิจัยสามารถสร้างการเคลื่อนที่ในแนวรัศมีที่สังเกตได้ในจานเพิ่มปริมาณจริง โดยให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับ

วิธีการส่ง

โมเมนตัมเชิงมุมออกไปด้านนอก อย่างไรก็ตาม การตั้งค่านี้ยังห่างไกลจากการเป็นอะนาล็อกในอุดมคติของจานสะสมมวลสารทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ การเคลื่อนที่ของของเหลวไม่เพียงแต่ขับเคลื่อนด้วยแรงที่ไม่เหมือนแรงโน้มถ่วงเท่านั้น ของเหลวยังต้องบรรจุในแนวตั้งด้วยฝาบนและฝาล่าง

ด้วยแรงเสียดทานหนืด ขอบเขตเหล่านี้นำการไหลทุติยภูมิมาสู่ของไหล ซึ่งไม่มีสิ่งที่คล้ายกันในดิสก์เพิ่มปริมาณจริงการไหลทุติยภูมิจำกัดในการศึกษาของพวกเขา ทีมได้สร้างการทดลองใหม่ที่โลหะเหลวถูกขับเคลื่อนด้วยสนามไฟฟ้าในแนวรัศมี สนามนี้ถูกสร้างขึ้นโดยการส่งผ่านกระแสระหว่างอิเล็กโทรด

ในการทดลอง นักวิจัยสามารถควบคุมทั้งความเร็วการหมุนของของเหลวและระดับความปั่นป่วนได้ จากการตรวจสอบของเหลวด้วยเซ็นเซอร์ พวกเขาค้นพบว่าโมเมนตัมเชิงมุมถูกขับออกไปด้านนอกโดยกระแสที่ปั่นป่วนภายในมวลของแผ่นดิสก์ ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งนี้เกิดขึ้นที่ค่าความหนืดของโมเลกุลที่ต่ำมาก 

ซึ่งคล้ายกับ

การสังเกตจานเพิ่มมวลจริง ซึ่งวัสดุจะสูญเสียโมเมนตัมเชิงมุมและตกลงไปด้านใน แม้ว่าก๊าซและฝุ่นจะขาดความหนืดอย่างชัดเจนก็ตาม การไหลทุติยภูมิยังคงมีอยู่ในการทดลอง ซึ่งหมายความว่าทีมงานไม่สามารถจำลองการไหลแบบปั่นป่วนในจานเพิ่มมวลได้อย่างเต็มที่ อย่างไรก็ตาม 

ด้วยการปรับปรุงเพิ่มเติม นักวิจัยหวังว่าดิสก์โลหะเหลวที่แขวนลอยอยู่จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถประเมินระดับความปั่นป่วนที่เกี่ยวข้องกับดิสก์สะสมมวลที่สังเกตได้ในไม่ช้ารูปวงแหวนด้านนอกและทรงกระบอกกลาง แม้ว่าของไหลจะยังคงปิดอยู่ในแนวตั้ง แต่ขอบเขตของการไหลทุติยภูมิจะถูกจำกัด

และเพื่อสร้างประเด็นที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในวิดีโอเพลง “Montero” โดยแร็ปเปอร์Lil นาสเอ็กซ์ ปีศาจคือส่วนลึกของวิทยาศาสตร์และโลกสมัยใหม่ที่เต็มไปด้วยเทคโนโลยีอนาคตปีศาจแต่กลับไปที่หลักสูตรของเราเกี่ยวกับปีศาจ เกรแฮมและฉันไม่ได้ผสมผสานโลกไซเบอร์กับปีศาจทางวัฒนธรรม

เพื่อเปลี่ยนนักเรียนของเราให้เป็นไซเบอร์คอปหรืออาชญากรไซเบอร์ แต่เราหวังว่าจะสอนบทเรียนที่สำคัญที่ข้ามวิทยาศาสตร์และมนุษยศาสตร์ ปิศาจทำให้ความตั้งใจของเราจับต้องได้ โดยวางไว้ในโลกของความเป็นจริง สามารถกระทำโดยไม่ขึ้นกับความตั้งใจที่นำเราไปสู่การสร้างมันขึ้นมา

สิ่งนี้ทำให้สังเกตและประเมินได้ง่ายกว่าเมื่อเราพยายามไตร่ตรอง หลักสูตรของเราจะช่วยนักเรียนไม่เพียงแค่เขียนโค้ด แต่ยังประเมินความตั้งใจก่อนที่จะสร้างปีศาจ (แทนที่จะสร้างในภายหลังเมื่อสายเกินไป) ประสบความสำเร็จ เกรแฮมกับฉันก็จะบรรลุจอกศักดิ์สิทธิ์ที่ และมหาวิทยาลัยส่วนใหญ่

ที่เรารู้จักตามหา เพราะเราจะพัฒนาหลักสูตรที่ดึงดูดนักศึกษาด้านมนุษยศาสตร์และวิทยาศาสตร์เท่าๆ กัน สร้างแรงบันดาลใจและสั่งสอนพวกเขา และบังคับให้พวกเขาทำงานร่วมกัน (แม้ว่าเกรแฮมจะบอกว่าการสอนโค้ดให้กับนักเรียนสายศิลป์จะง่ายกว่าการให้นักวิทยาศาสตร์อ่านตำราด้านมนุษยศาสตร์) 

นักเรียน เกรแฮมและฉันเชื่อว่า จำเป็นต้องรับมือกับปีศาจและเข้าใจหลักการของปีศาจ และจะได้รับการศึกษาที่ไม่ดีหากพวกเขาทำไม่ได้สิ่งมีชีวิตจากโฟตอนของดาวเคราะห์นอกระบบที่ริบหรี่ วันหนึ่งเราอาจได้รับชั้นปกคลุมของถ้ำมองระหว่างดวงดาวซึ่งเคยอธิบายไว้เมื่อหลายปีก่อนเอง 

ที่เป็นไปได้ในการแยกคาร์บอน “เราวางแผนที่จะตั้งเป้าหมายในการอายัด ในอีก 30 ปีข้างหน้า”ที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการเก็บเกี่ยวและการส่งพลังงานแสง ตัวอย่างเช่น เขากล่าวว่าอาจเป็นไปได้ที่จะใช้มันเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ของโดรนจากระยะไกลโดยใช้ลำแสงเลเซอร์โดยสนามแม่เหล็กในแนวตั้ง ซึ่งสร้างโดยขดลวดที่อยู่ด้านบนและด้านล่างของแผ่นดิสก์

แนะนำ ufaslot888g