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什么在旋转?微小的漂浮哑铃每分钟旋转600亿次

科学家们 ... 了微小的二氧化硅“哑铃”,它们太小了,肉眼看不见,旋转速度比地球上任何其他人造物体都要快。(图片版权所有)李同仓/普渡大学

纺纱的物体是催眠和迷人的,去年的fidget纺纱狂热压倒性地证明了这一点。但是,即使是最快的fidget旋转器也在紧跟着快速旋转物体的新冠军:一个可以每分钟旋转600亿次的小哑铃。

足以让你的头旋转。

旋转医生-呃,研究人员-最近发明了纳米级的旋转器,并将其悬浮在真空中,用激光轰击它使它旋转。普渡大学物理学和天文学以及电子和计算机工程助理教授李同仓在一份声明中说,他们的研究在一项新的研究中进行了描述,这项研究有助于揭示不同物质在极端条件下的反应以及真空中摩擦的表现。[物理学中18个最大的未解之谜]

在过去的十年里,研究人员测试了人类制造的东西旋转速度的极限和打破的记录。据《现场科学》此前报道,2008年,一台火柴盒大小的马达每分钟旋转100万次。然后,在2010年,科学家们创造了一个新的旋转记录,他们以令人目眩的6000万转每分钟旋转一片石墨烯,据当年的科普报道,

三年后,这一记录被一个直径仅为4微米(相当于人类头发宽度的十分之一)的微型球体打破,它每分钟能完成6亿次旋转,比洗衣机的旋转周期快约50万倍,科学家们测试了由两个连接的二氧化硅球制成的所谓纳米鼓;每个哑铃测量了大约0.000012英寸(320纳米)长和大约0.000007英寸宽(170纳米)。“KdSPE”“KdSPs”“KdSPE”纳米鼓被激光悬浮和旋转,每分钟旋转600亿次。(李同仓/普渡大学)

紧密聚焦的激光可以操控微小物体,研究人员用圆偏振光轰击它们来测试它们的哑铃,这种情况发生在光产生的电场有一个恒定的量值,但它的方向会随着时间旋转。偏振光迫使纳米级的转子旋转。在没有杂散的空气分子来减缓它的速度的情况下,这项试验是在真空中进行的,科学家们报告说,这种微型旋转器能够达到每分钟600亿转的旋转速度,这大大超过了以前所能达到的速度他们在研究报告中写道,用线性偏振的激光对其进行爆破,将其光线限制在一个平面上。

对物体旋转和振动的观察揭示了真空是如何工作的,科学家们解释道。人们通常认为真空是空的,但是物理学家认为真空是由活跃的虚拟粒子占据的,李在声明中说,这个带有悬浮的、旋转的纳米哑铃的研究使研究人员更接近于在量子水平上搞清楚“那里到底发生了什么”,李说,

这些发现已经发表7月20日在线发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上。

关于生命科学的原始文章。

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