Песок может вести себя как ультрахолодная жидкость
Генрих Егер и его коллеги из университета Чикаго обнаружили новое, подобное плотной и сверххолодной жидкости, состояние вещества в простом опыте с песком.
Точнее, речь идёт о необычном поведении обычного песка. Учёные открыли, что при падении в него маленького тяжёлого гладкого шарика, на месте падения вздымается реактивная струйка, внутри которой песчинки ведут себя подобно очень плотной и очень холодной жидкости.
Песок в ящике был, заметим, "упакован" очень разреженно.
Ранее физики демонстрировали новые состояния материи в опытах с охлаждением веществ до очень низких температур. Новый эксперимент поставлен при комнатной температуре.
Однако, если рассматривать температуру, как меру случайного, хаотичного движения частиц, то внутри песчаного потока, устремляющегося вверх, температура крайне мала, так как в нём практически отсутствует неупорядоченное движение.
В этом опыте исследователей удивил ряд моментов. Во-первых, очень резкие границы "реактивной струи" (как и загадочная пока регулярная "рябь" на её поверхности, на нашем кадре она, увы, незаметна), а во-вторых - то, что на формирование сильной и гладкой струи решающее влияние оказывал воздух, сжимаемый между песчинками.
Ранее предполагалось, что воздух будет ослаблять и дробить эту струю на "брызги", но на деле вышло совсем наоборот - в вакууме этот эффект только слабел. При этом после удара шарика эффект развивался в две стадии - первого выброса в виде "капель" по окружности и последующего взлёта тонкой струи - по центру.
Чтобы всё это установить, команда провела съёмку опыта с частотой 5 тысяч кадров в секунду. При этом снимали и внутренности массы песка в том месте, куда ударял шарик - в рентгеновском диапазоне.
Мембрана
|
