Tweeter button Facebook button Youtube button

Эффект множества тел доказан

22/04/2016
By

print
Доказан эффект множества тел (many-body effect) на примере взаимодействия трех микрочастиц. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.

В микроскопическом мире взаимодействие двух частиц происходит относительно понятно и просто. Однако недавно ученые исследовали взаимодействие трех частиц, в результате чего эмпирически подтвердился эффект многих тел — исследование физических эффектов и явлений, проявляющийся в системах со множеством частиц.

Эксперимент проводился с тремя коллоидами в специальной смеси воды и лутидина (маслянистого вещества). Сначала два коллоида были добавлены в жидкость и при помощи лазера поддерживались близко друг к другу — наблюдался эффект Казимира, заключающийся во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел. Затем при помощи лазера вводилась третья частица, в результате чего было обнаружено, что никакого линейного сложения сил тел не происходило — присутствовал эффект многих тел. Другими словами, суммарная сила, которую принимает третий коллоид, отличается от суммы взаимодействия двух частиц.

Согласно исследователям, проводившим эксперимент, при добавлении большего количества коллоидов будет наблюдаться более сложная ситуация, однако важно, что они показали реальность эффекта множества тел, что в последующем может использоваться для разработки новых микромашин.

(a) Phase diagram of the water–2,6-lutidine mixture featuring a lower critical point (CP) at the bottom of the coexistence line (thick solid line39). Measurements are performed at the critical lutidine mass fraction , while the temperature T is gradually increased towards its critical value Tc≃307 K, as indicated by the arrow. (b) Cartoon of the experimental set-up for the measurement of effective pair interactions: two spherical silica colloids (blue spheres, diameter 2R=2.06±0.05 μm) are held in the bulk of the binary mixture (not shown) by two optical tweezers (green conoids) obtained by focusing a laser beam via the objective indicated directly below (black and silver against a grey background). While the size of the particles is to scale with their relative distance, the objective and its distance from the particle are not. (c) Effective pair potential U2(l12) between two hydrophilic colloids labelled 1 and 2 (with boundary conditions (−−), that is, attractive critical Casimir forces) as a function of the in-plane surface-to-surface distance l12: the symbols represent the experimental data and the solid lines the theoretical fits with the associated uncertainty (shading). From top to bottom, T increases towards Tc, which is accompanied by an increase of the fitted correlation length ξ and by the formation of an increasingly deep dip due to an attractive critical Casimir force, in agreement with the theoretical predictions. For clarity, symbols and curves corresponding to different temperatures have been separated vertically by a shift of 1 × kBT.

(a) Phase diagram of the water–2,6-lutidine mixture featuring a lower critical point (CP) at the bottom of the coexistence line (thick solid line39). Measurements are performed at the critical lutidine mass fraction , while the temperature T is gradually increased towards its critical value Tc≃307 K, as indicated by the arrow. (b) Cartoon of the experimental set-up for the measurement of effective pair interactions: two spherical silica colloids (blue spheres, diameter 2R=2.06±0.05 μm) are held in the bulk of the binary mixture (not shown) by two optical tweezers (green conoids) obtained by focusing a laser beam via the objective indicated directly below (black and silver against a grey background). While the size of the particles is to scale with their relative distance, the objective and its distance from the particle are not. (c) Effective pair potential U2(l12) between two hydrophilic colloids labelled 1 and 2 (with boundary conditions (−−), that is, attractive critical Casimir forces) as a function of the in-plane surface-to-surface distance l12: the symbols represent the experimental data and the solid lines the theoretical fits with the associated uncertainty (shading). From top to bottom, T increases towards Tc, which is accompanied by an increase of the fitted correlation length ξ and by the formation of an increasingly deep dip due to an attractive critical Casimir force, in agreement with the theoretical predictions. For clarity, symbols and curves corresponding to different temperatures have been separated vertically by a shift of 1 × kBT.

Источник Газета 

Nature Communications

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

amplifier for 8 speakers

ПОПУЛЯРНЫЕ

В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system