นักวิจัยในฝรั่งเศสและญี่ปุ่นได้สร้างคลื่นต้านสไปรัล ซึ่งเกลียวหมุนเข้าด้านในแทนที่จะหมุนออกด้านนอก ในของเหลวหนืดขณะที่ไหลผ่านรูเล็กๆ จำนวนมาก คลื่นต้านสไปรัลดังกล่าวไม่ค่อยพบเห็นในระบบทางกายภาพ และนักวิทยาศาสตร์หวังว่าการตั้งค่าการทดลองของพวกมันสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ได้
ในขณะที่คลื่นเกลียวมักพบในระบบออปติคัล
ชีวภาพ และเคมีที่ไม่เชิงเส้น แขนของเกลียวมักจะเป็นไปตามทิศทางของการหมุน ในทำนองเดียวกัน สารต้านเกลียวจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม โดยให้แขนนำการหมุนครั้งแรกที่คาดการณ์ไว้เมื่อ 20 กว่าปีที่แล้ว คลื่นต้านสไปรัลยังคงเข้าใจยากในระบบในชีวิตจริง Vladimir Vanag และ Irving Epstein จาก Brandeis University ในสหรัฐอเมริกาได้สังเกตเห็น antispirals ในระบบการแพร่ปฏิกิริยาในไมโครอิมัลชันแบบน้ำในน้ำมันในปี 2544 ในขณะที่นักดาราศาสตร์พบหลักฐานว่าการหมุนของดาราจักรชนิดก้นหอยบางครั้งอาจนำโดยแขน .
ในงานใหม่นี้ Harunori Yoshikawa และ Christian Mathis จากมหาวิทยาลัย Côte d’Azur (UCA) ในฝรั่งเศสได้แสดงให้เห็นว่าสารต้านเกลียวสามารถก่อตัวได้เองเมื่อน้ำมันซิลิโคนที่อยู่ในอ่างเก็บน้ำทรงกระบอกตกลงไปผ่านรูเล็กๆ ที่ด้านล่าง ขณะที่น้ำมันซิลิโคนรั่วไหลผ่านรู ฟิล์มของเหลวจะก่อตัวขึ้นใต้แผ่นกลม ฟิล์มเหลวจะไม่เสถียรด้วยแรงโน้มถ่วง ทำให้ของเหลวตกลงมาจากเพลตเป็นหยด เสา หรือม่านที่ไม่ขาดตอน ขึ้นอยู่กับขนาดของเพลตและอัตราที่น้ำมันรั่วไหลผ่านรู
เข้ามากกว่าออกข้างนอกเมื่อเงื่อนไขเหมาะสมที่จะสร้างม่านของเหลวที่ตกลงมา นักวิจัยพบว่าน้ำมันเริ่มหมุนเข้าด้านในรอบบริเวณภาคกลาง ทำให้เกิดคลื่นต้านกระแสเกลียวที่มีแขนเกลียวมากถึงหกแขนซึ่งสามารถหมุนตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาได้ “ขนาดของรูบนแผ่นตะแกรงมีขนาดเล็กมากจนไม่มีผลต่อการก่อตัวของสารต้านกระแสเกลียว” Yoshikawa อธิบาย
ในทางตรงกันข้าม เส้นผ่านศูนย์กลาง
ของจานส่งผลต่อรูปแบบ เราสังเกตม่านกันเกลียวแปดแขนที่มีจานขนาด 188 มม. แม้ว่าเราจะไม่ได้รายงานเรื่องนี้ในบทความที่ตีพิมพ์”Yoshikawa กล่าวว่าการศึกษาในปัจจุบันได้รับแรงบันดาลใจจากงานก่อนหน้านี้ของ Laurent Limat จาก Université Paris Diderot และเพื่อนร่วมงานของเขา ในขณะที่กลุ่มของ Limat ได้ศึกษาพลวัตของคอลัมน์ของเหลวที่ตกลงมาจากขอบของจานทรงกลมการตั้งค่า UCA ได้ขยายระบบ 1D นี้ไปสู่การจัดเรียง 2D ที่มีลักษณะทั่วไปมากขึ้น
ตามคำกล่าวของ Limat ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยใหม่นี้ “การศึกษาที่มีลักษณะพื้นฐานดังกล่าวควรนำมาพิจารณาในมุมมองทางประวัติศาสตร์” เขาชี้ให้เห็นว่านักวิจัยตระหนักเมื่อไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาว่าต้องมีโหมดของเหลวอื่น ๆ ระหว่างการไหลของของไหลปกติกับสภาวะที่ปั่นป่วนอย่างเต็มที่ “ในบางกรณี โหมดเหล่านี้ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของของไหล แต่ยังก่อให้เกิดรูปแบบทางเรขาคณิตที่น่าประหลาดใจในบางครั้งซึ่งน่าประทับใจมาก” Limat ให้ความเห็น “มันบอกอะไรหลายอย่างเกี่ยวกับความเชื่อมโยงที่เป็นความลับระหว่างอุทกพลศาสตร์ ฟิสิกส์ และคณิตศาสตร์”
ไม่มีการเหนี่ยวนำให้เกิดความไม่สมดุลคุณลักษณะที่น่าประหลาดใจอย่างหนึ่งของแนวทางใหม่นี้คือ การทดลองนี้ไม่มีสิ่งใดที่ไม่สมดุล Yoshikawa กล่าวว่า “การก่อตัวของ antispiral เป็นปรากฏการณ์ที่น่าตื่นเต้นมาก เนื่องจากเราไม่มีอะไรมาทำลายความสมมาตรในการตั้งค่าการทดลองได้ “ระบบมีความสมมาตรอย่างสมบูรณ์ เราไม่ได้แนะนำการรบกวน การรบกวน หรือเงื่อนไขเริ่มต้นใด ๆ ที่จะสนับสนุนการก่อตัวของสิ่งที่ไม่สมมาตร และสิ่งที่เราสังเกตเห็นก็คือการก่อตัวของสารต้านกระแสเกลียว”
ความหนืดและความตึงผิวของของเหลว
เป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างรูปแบบการต้านกระแสเกลียว นักวิจัยได้พยายามทำการทดลองที่คล้ายคลึงกันกับน้ำ แต่ไม่เคยสังเกตการก่อตัวของรูปแบบใดๆ เลย อาจเป็นเพราะไม่สามารถสร้างฟิล์มบางที่สม่ำเสมอได้ในระบบ UCA กลไกที่สนับสนุนการสร้างรูปแบบดูเหมือนจะไม่โผล่ออกมาจากตัวฟิล์มเอง แต่มาจากกระบวนการแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นที่ขอบของฟิล์มเหลว กระบวนการโดยละเอียดที่นำไปสู่การก่อตัวของ antispirals ยังไม่เป็นที่เข้าใจ อย่างไรก็ตาม Yoshikawa กล่าวว่าขณะนี้ทีมงานวางแผนที่จะ “มุ่งเน้นไปที่การสืบสวนเชิงทฤษฎีด้วยสมการแบบจำลอง เช่น Ginzburg-Landau และสมการ Phase-diffusion”
พวกเขาหวังว่าการสืบสวนเหล่านี้อาจแนะนำแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้ในด้านอื่น ๆ การทำความเข้าใจกลไกการก่อตัวต้านสไปรัลสามารถนำเสนอข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับกระบวนการจัดระเบียบตนเองที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ รวมถึงรูปแบบต้านสไปรัลที่สังเกตพบในกาแลคซีบางแห่ง
Limat ตั้งข้อสังเกตว่า Mathis มีส่วนร่วมในการศึกษาก่อนหน้านี้ที่สังเกตเกลียวของเหลวแต่แสดงความคิดเห็นว่างานใหม่นี้เป็น “การศึกษาที่ละเอียดและสวยงามกว่ามาก” เขากล่าวต่อไปว่า “ภาพถ่ายและวิดีโอที่แนบมากับบทความนั้นงดงามมาก”
เครื่องเร่งความเร็วของ Wakefield ทำงานโดยการยิงอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นพัลส์ไปยังพลาสมาหรือวัสดุไดอิเล็กทริก พัลส์แยกประจุบวกและลบออกจากเป้าหมาย ทำให้เกิดคลื่นไมโครเวฟที่เข้มข้นและสั้น สนามไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับคลื่นไมโครเวฟจะเร่งอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งเคลื่อนที่ไปตามทิศทางของมัน เนื่องจากพลาสมาและไดอิเล็กทริกสามารถรักษาสนามไฟฟ้าไมโครเวฟที่แรงกว่าโครงสร้างโลหะแบบคาบที่ประกอบด้วยผนังของเครื่องเร่งอนุภาคแบบธรรมดา เครื่องเร่งอนุภาคเวคฟิลด์สามารถเพิ่มพลังงานจลน์ของอนุภาคจนถึงระดับกิกะอิเล็กตรอนโวลต์ในระยะทางเพียงไม่กี่เมตร ในการเปรียบเทียบ คันเร่งแบบเดิมสามารถบรรลุประมาณ 100 MeV/m2
อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงคุณภาพของลำแสงและความสามารถในการปรับแต่ง คันเร่งของเวคฟิลด์นั้นล้าหลังกว่าคันเร่งทั่วไปมาก
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตแตกง่าย
