บล็อกเหมือนของเล่นทำให้โครงสร้างน้ำหนักเบาและแข็งแรง

บล็อกเหมือนของเล่นทำให้โครงสร้างน้ำหนักเบาและแข็งแรง

แทนที่จะลดขนาดชิ้นส่วน วิศวกรแนะนำให้สร้างเครื่องบินจากชิ้นส่วนที่เหมือนกันหลายพันชิ้นโครงกระดูกคาร์บอนไฟเบอร์ของหน่วยการสร้างที่มีลักษณะคล้ายทิงเกอร์ทอยนั้นแข็งเป็น 10 เท่าของโครงสร้างที่มีความหนาแน่นใกล้เคียงกัน และเนื่องจากโครงร่างนี้ทำจากชิ้นส่วนที่เหมือนกันเป็นส่วนใหญ่ ชิ้นส่วนที่แตกหักจึงสามารถเปลี่ยนเป็นชิ้นส่วนใหม่ได้อย่างง่ายดาย นักประดิษฐ์รายงานในScience เมื่อวัน ที่ 16 ส.ค. การออกแบบใหม่นี้สามารถสร้างกระดูกที่เบา แข็ง และซ่อมแซมได้ง่ายของเฟรมเครื่องบิน จักรยาน สะพาน และแม้แต่อาคาร

“มันน่าทึ่งมาก” Rainer Adelung นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุแห่งมหาวิทยาลัย Kiel ในเยอรมนีกล่าว “เมื่อคุณอ่านบทความนี้ คุณคิดว่า ‘ทำไมไม่มีใครทำแบบนี้มาก่อน’ เป็นความคิดที่เรียบง่าย แต่มีผลกระทบอย่างมาก”

กุญแจสู่โลกอื่น

นิวตริโนส อนุภาคปรมาณูที่เข้าใจยากที่สุดในธรรมชาติ สามารถใช้เป็นกุญแจสำคัญในการตรวจจับ “ดวงอาทิตย์” ดวงอื่นๆ ในจักรวาลที่สร้างจากปฏิสสาร ซึ่งตรงกันข้ามกับสสารที่พบบนโลกและในดวงอาทิตย์ของเรา ดร.บรูโน ปอนเตคอร์โวเสนอความเป็นไปได้นี้ [ซึ่ง] หนีจากอังกฤษไปยังรัสเซียในปี 2493 และปัจจุบันเป็นพลเมืองโซเวียต ซึ่งถือว่าเป็นหนึ่งในนักฟิสิกส์ชั้นนำของรัสเซีย…. แสงของพวกมันไม่สามารถตรวจจับโลกของปฏิสสารได้ เนื่องจากโฟตอนที่มีพลังงานของแสงนั้นเป็นกลางและดังนั้นจึงเหมือนกัน ไม่ว่าจะปล่อยออกมาจากสสารปกติหรือโดยปฏิสสาร อย่างไรก็ตาม นิวตริโนและแอนตินิวตริโนสามารถแยกออกได้ เนื่องจากมีทิศทางการหมุนหรือความลาดเอียงต่างกัน ดาวฤกษ์ที่สร้างจากสารต้านสสาร ซึ่งจะเปลี่ยนแอนติไฮโดรเจนให้กลายเป็นสารต้านฮีเลียม จะปล่อยสารต้านนิวตริโนออกมา ดังนั้นจึงสามารถบอกได้จากดาวที่เผาไหม้สสารปกติ

UPDATE:ไม่มีหลักฐานของดาวหรือวัตถุขนาดใหญ่อื่นๆ ที่ทำจากปฏิสสาร แต่แนวคิดเกี่ยวกับนิวตริโนของบรูโน ปอนเตคอร์โวหลายข้อได้รับการตรวจสอบแล้ว เขาเสนอว่านิวตริโนสั่น โดยสลับไปมาระหว่างนิวตริโนและแอนตินิวตริโน หรือระหว่าง “รสชาติ” ที่แตกต่างกันของนิวตริโน เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม นักฟิสิกส์จากการทดลอง T2K ของญี่ปุ่นรายงานหลักฐานที่แน่ชัดของการเปลี่ยนผ่านนี้ ( SN Online: 7/23/13 ) ต่อไป นักฟิสิกส์วางแผนที่จะเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงรสชาติของนิวตริโนกับของแอนตินิวตริโนโดยหวังว่าจะเปิดเผยว่าเหตุใดสสาร ไม่ใช่ปฏิสสาร จึงครอบงำจักรวาล

ทีมวิจัยซึ่งรวมถึงเคสเลอร์และเยเสนอให้นักวิทยาศาสตร์ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์นี้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของนาฬิกาอะตอม แทนที่จะพลิกเหรียญ พวกเขาต้องการรวมลูกตุ้ม

กุญแจสู่นาฬิกาที่ดีคือลูกตุ้มที่แกว่งด้วยอัตราคงที่ โชคดีที่ธรรมชาติมีลูกตุ้มที่สมบูรณ์แบบ นั่นคือ อะตอม สำหรับอะตอมที่กำหนด ปริมาณพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องเท่านั้นที่จะเกลี้ยกล่อมอิเล็กตรอนตัวหนึ่งให้กระโดดไปมาระหว่างระดับพลังงาน ในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา นักฟิสิกส์ได้ปรับเลเซอร์ให้ส่องแสงด้วยพลังงานที่แน่นอนซึ่งจำเป็นต่อการเร่งการกระโดดของอิเล็กตรอนเหล่านั้น ความถี่ของเลเซอร์ควรเท่ากันสำหรับนาฬิกาทุกอันที่ปรับให้เข้ากับอะตอมบางประเภท เนื่องจากความถี่นั้นผูกติดอยู่กับพลังงานทรานซิชันอิเล็กตรอนที่ไม่เปลี่ยนรูปภายในของอะตอม (สำหรับซีเซียม-133 อะตอมที่ปรับเทียบนาฬิกาของโลก ความถี่จะสัมพันธ์กับการแผ่รังสีไมโครเวฟที่สั่น 9.2 พันล้านครั้งต่อวินาที) ตามทฤษฎีแล้ว เลเซอร์จะแตะลงในลูกตุ้มที่ไม่มีวันหลงทาง ( SN: 10/22/11, p . 22 ).

เอฟเฟกต์ Doppler หมุนวน

ความบิดเบี้ยวของแสงทำให้นักวิจัยสามารถวัดความเร็วของวัตถุที่หมุนได้ความบิดเบี้ยวของฟิสิกส์ที่ตำรวจใช้ในการเร่งความเร็วของนาฬิกาสามารถกำหนดความเร็วของวัตถุที่หมุนได้ วิธีนี้สามารถใช้เพื่อปกป้องกังหันลมจากความเสียหายของลม เรียนรู้เกี่ยวกับวัตถุทางดาราศาสตร์ที่อยู่ห่างไกล หรือตรวจจับพายุทอร์นาโด

เอฟเฟกต์ Doppler นั้นคุ้นเคยกับทุกคนที่เคยได้ยินเสียงไซเรนขึ้น ๆ ลง ๆ ในขณะที่รถพยาบาลส่งเสียงหวือหวา มันอธิบายว่าความถี่ของคลื่นแสง (หรือระดับเสียงของคลื่นเสียง) ที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่นั้นสูงขึ้นอย่างไรเมื่อวัตถุเข้าใกล้ผู้สังเกตและลดลงเมื่อเคลื่อนที่ออกไป ทุกวันนี้ ผู้คนใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์เพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของเม็ดฝน รถ และกาแล็กซี่

แต่คริปโตไนต์ของดอปเลอร์มักจะหมุนวัตถุที่ไม่เคลื่อนที่เข้าหาหรือออกห่างจากผู้สังเกต เหมือนกับเข็มวินาทีบนนาฬิกา

นักฟิสิกส์ Martin Lavery จากมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ในสกอตแลนด์และเพื่อนร่วมงานคิดว่าพวกเขาสามารถวัดความเร็วในการหมุนได้โดยการพิจารณาว่าวัตถุที่หมุนอยู่จะเปลี่ยนโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรของคลื่นแสงได้อย่างไร ในลำแสงที่โฟกัส เช่น เลเซอร์ คลื่นแสงต่อเนื่องกันจะเคลื่อนที่เหมือนคลื่นทะเลบนชายหาด: ตรงไป โดยมียอดและรางเป็นระยะๆ แต่แสงส่วนใหญ่นั้นยุ่งเหยิงกว่า: คลื่นหมุนไปรอบ ๆ ราวกับเกลียวเหล็กไขจุก

ทีมงานของ Lavery ชุบแผ่นพลาสติกด้วยอลูมิเนียมฟอยล์แล้วต่อเข้ากับมอเตอร์หมุน จากนั้นนักวิจัยได้สะท้อนลำแสงจากดิสก์ที่มีคุณสมบัติพิเศษ: คลื่นของมันบิดตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา

เมื่อทีมของ Lavery วัดแสงหลังจากที่มันกระเด็นออกจากจาน พวกเขาพบว่าความถี่ของคลื่นที่หมุนไปในทิศทางเดียวกับจานหมุนนั้นสูงขึ้น ในขณะที่แสงที่หมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามมีความถี่ต่ำกว่า การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวทำให้นักวิจัยสามารถคำนวณความเร็วการหมุนของดิสก์ได้รายงาน ใน วารสาร Science 2 ส.ค.