Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

06.12.2017
17:10

LIGO обновил представления астрономов о нейтронных звездах

06.12.2017
17:07

Российские ученые начали работу над созданием "живых датчиков"

06.12.2017
15:09

Биологи рассказали, как меньше есть

06.12.2017
15:02

Все железные инструменты Бронзового века имеют внеземное происхождение

06.12.2017
14:57

Источником редкоземельных металлов на Земле назвали ядра крупных зародышей планет

06.12.2017
14:54

"Отчего бывает не сразу понятно." - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

06.12.2017
14:46

Астрономы нашли «увеличенную копию» Земли

06.12.2017
14:31

Физики научили микросферу плавать

06.12.2017
14:26

Нанооптоволокно помогло атомам сверхизлучать на расстоянии

06.12.2017
14:23

Раскрыты неожиданные последствия занятий физкультурой

06.12.2017
14:18

Назван главный фактор долголетия

06.12.2017
13:31

На пост президента России выдвинули искусственный интеллект

05.12.2017
16:08

В МГУ погнули иглы

05.12.2017
16:04

Объяснено появление гигантских планет

05.12.2017
15:56

Гравитационные волны укажут на существование первичных черных дыр

05.12.2017
15:42

Возможную равномерность «панциря» Европы объяснили перемешиванием льда

05.12.2017
15:38

Астрономы ограничили диаметр «родителей» килоновой

05.12.2017
15:35

Физики увидели в купратных сверхпроводниках флуктуирующие полосы из электронов

05.12.2017
15:31

Вращение банки упорядочило игральные кубики

    Физики из Испании и Мексики исследовали, как упорядочивается «жидкость», состоящая из большого числа игральных кубиков. Оказалось, что если такую систему периодически крутить в разные стороны (а не просто встряхивать), она довольно быстро достигает оптимальной упаковки, но только при ускорении, превышающем некоторый порог. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics.

    Система, состоящая из большого числа мелких одинаковых частиц (например, мешок с зерном), очень интересно ведет себя под действием внешней силы — если ее потрясти, частицы станут упорядочиваться. Например, если вы потрясете банку с песком, он уплотнится, и в ней появится немного свободного места. Грубо говоря, это происходит из-за того, что частицы цепляются друг за друга и выстраиваются так, чтобы их грани как можно лучше прилегали друг к другу. С другой стороны, сила тяжести препятствует такому выравниванию, поэтому более сильная встряска сильнее уплотнит систему.

    Ранее физики уже предпринимали попытки описать такие системы с помощью классической статистической механики, учитывая, что привычное понятие температуры к ним неприменимо (поскольку сами по себе частицы переворачиваться не могут). Тем не менее, в них все-таки можно ввести понятия энтропии и порядка. Кроме того, очевидно, что в системах, состоящих из разных по форме зерен, наиболее плотные конфигурации будут отличаться, поэтому упорядочивание будет происходить по-разному. Такие конфигурации довольно сложно рассчитать теоретически, и так же непросто получить их на практике. Например, в проводившихся ранее экспериментах с тетраэдрами удалось добиться плотности упаковки около ϕ ~ 0,6.

    В данном эксперименте группа ученых под руководством Диего Маза (Diego Maza) из испанского Университета Наварры исследовала, как происходит упорядочивание в «жидкости», состоящей из большого числа игральных кубиков. Для этого они загрузили двадцать пять тысяч кубиков со стороной около пяти миллиметров и весом около 0,116 грамм в цилиндрическую банку радиусом 8,7 сантиметров, а затем стали вращать эту банку вокруг своей оси.

    Направление вращения периодически менялось на противоположное, и кубики встряхивались. Силу этой встряски можно описать с помощью ускорения a, с которым банка меняла направление вращения. Для удобства физики отнормировали ускорение на ускорение свободного падения и получили величину Γ = a/g. Для надежности ученые повторили эксперименты с цилиндром вдвое меньшего радиуса, в котором наблюдались те же эффекты.

    Оказалось, что скорость упорядочивания кубиков существенно зависит от ускорения Γ, и чем оно больше, тем быстрее происходит выравнивание. В общем-то, это было ожидаемо. Неожиданным оказалось, то, что существует некоторое граничное значение Γ, по разные стороны от которого динамика отличалась. Так, при Γ > 0,5 кубики очень быстро (логарифмически, в течение нескольких сотен тысяч циклов) выстраивались параллельно стенкам и достигали наиболее плотной упаковки, рассчитанной в ранней работе. При Γ < 0,5 кубики тоже быстро упорядочивались, однако оптимальной упаковки не достигали — в центре банки оставалась область, в которой их ориентация была практически произвольной. После этого процесс выравнивания значительно замедлялся. По оценкам ученых, для полного упорядочивания банку с кубиками нужно было бы крутить около десяти лет.

    Наглядно это выравнивание можно заметить, если построить графики плотности упаковки ϕ (packing fraction, то есть отношение объема, занятого кубиками, к полному объему) и «боковой плотности» φ (lateral volume fraction, то есть отношение числа кубиков, грани которых параллельны боковой поверхности цилиндра, к полному числу кубиков). На них можно увидеть, что после ста тысяч встряхиваний быстрый рост практически прекращается, однако при различных значениях Γ зависимость выходит на разные уровни. Также физики исследовали, как скоррелированы ориентации кубиков, находящихся на различных расстояниях друг от друга. Со временем скоррелированность кубиков росла, однако при Γ < 0,5 дальний порядок нельзя было выделить даже после пятисот тысяч встряхиваний.

    Раньше ученые уже исследовали, как упорядочивается «жидкость», состоящая из различных правильных многогранников (платоновых тел), включая кубики и тетраэдры. Однако в том эксперименте физики просто встряхивали банку с частицами, и им удалось добиться только гораздо менее плотной упаковки кубиков с ϕ ~ 0,7.

    По информации https://nplus1.ru/news/2017/12/04/roll-the-dice

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

05.12.2017
15:12

Микролинзирование позволило определить расстояние до космического объекта

<< 451|452|453|454|455|456|457|458|459|460 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList