Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

В Минске прогремели взрывы
В Минске начались новые задержания
В Белоруссии завершилось голосование на выборах президента
Главная страница » Новости » Просмотр
Версия для печати
Российские ученые обнаружили новый физический парадокс
07.07.20 12:25 Наука, техника, образование
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) обнаружили и теоретически объяснили новый физический эффект, суть которого заключается в возможности роста амплитуды механических колебаний объекта без внешнего воздействия. Кроме того, они предложили свой вариант устранения парадокса Ферми — Паста — Улама — Цингу.

В СПбПУ это объяснили на простом примере: чтобы раскачать качели, их нужно постоянно подталкивать. Считалось, что без постоянного внешнего воздействия добиться колебательного резонанса невозможно.

Однако научная группа Высшей школы теоретической механики Института прикладной математики и механики СПбПУ обнаружила новое физическое явление — баллистический резонанс, при котором механические колебания могут возбуждаться исключительно за счет внутренних тепловых ресурсов системы.

Ключом к пониманию стали экспериментальные работы научных групп по всему миру, показавшие, что в сверхчистых кристаллических материалах на нано- и микроуровне тепло распространяется с аномально высокой скоростью. Это явление назвали баллистической теплопроводностью.

Научная группа под руководством члена-корреспондента РАН Антона Кривцова вывела уравнения, описывающие это явление, и существенно продвинулась в понимании тепловых процессов на микромасштабах. В исследовании, опубликованном в научном журнале Physical Review E, ученые рассмотрели поведение систем при начальном периодическом распределении температуры в кристаллическом материале.

Обнаруженное явление заключается в том, что процесс выравнивания тепла приводит к возникновению механических колебаний с возрастающей со временем амплитудой. Эффект получил название баллистического резонанса.

"Последние несколько лет наша научная группа занимается исследованием механизмов распространения тепла на микро- и наноуровне. В процессе работы мы обнаружили, что на этих уровнях тепло распространяется совсем не так, как мы ожидали — например, тепло может течь от холодного к горячему. Такое поведение наносистем приводит к новым физическим эффектам, таким как баллистический резонанс", — отметил доцент Высшей школы теоретической механики СПбПУ Виталий Кузькин. По его словам, в дальнейшем ученые хотят понять, как это можно использовать в таких перспективных материалах, как, например, графен.


Амплитуда механических колебаний, вызванная баллистическим резонансом, не возрастает бесконечно, а достигает максимума, после чего начинает постепенно уменьшаться до нуля. Со временем механические колебания затухают полностью, а температура выравнивается вдоль всего кристалла. Этот процесс называется термализацией. Для механиков и физиков данный эксперимент важен по той причине, что цепочка частиц, соединенных пружинками, является хорошей моделью кристаллического материала.

Исследователи Высшей школы теоретической механики СПбПУ показали, что переход механической энергии в тепло происходит необратимо, если рассматривать процесс при конечной температуре.

"Обычно не учитывается, что в реальных материалах, наряду с механическими, присутствует тепловое движение, энергия которого на несколько порядков выше. Мы воссоздали эти условия в компьютерном эксперименте и показали, что именно тепловое движение гасит механическую волну и препятствует возрождению колебаний", — пояснил директор Высшей школы теоретической механики СПбПУ, член-корреспондент РАН Антон Кривцов.

По мнению экспертов, теоретический подход, предложенный учеными СПбПУ, позволяет по-новому взглянуть на то, что понимается под теплом и температурой, и может иметь основополагающее значение при разработке наноэлектронных устройств будущего.
 

Mofack07.07.20 13:15
интересная штука на самом деле. следует подумать что будет при абсолютном нуле при тепловой смерти Вселенной с веществом.
argus9807.07.20 20:56
> Mofack "что будет при абсолютном нуле при тепловой смерти Вселенной с веществом"(c) - будет то, что мы сейчас и наблюдаем. Средняя температура по больнице в наблюдаемой Вселенной практически равна абсолютному нулю (2.7К, если точнее), но отдельные горячечные пациенты (звёзды/галактики) продолжают наблюдаться. И будут (по моему мнению) наблюдаться и в дальнейшем...
Ибо статистика (спасибо Максвеллу с Больцманом) говорит, что вероятность самопроизвольных локальных температурных градиентов - ненулевая. Пока атомы/молекулы хоть как-то движутся. А там, где есть градиент температуры, возникает поток энергии. А где есть поток энергии - живёт Жизнь
English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» История в стиле минимализм
» Исраэль Шамир о феномене и опасности «мирового еврейства». Компиляция.
» Дискурс драпировки Мавзолея
» Ковид-19. Что же все таки происходит. Мнение почти участника событий.
» Законность ограничительных мер в связи с КОВИД-19. Вопросы без ответов
» Технические работы на сервере
» Р.Хайнлайн. "PRAVDA" means "TRUTH"
» Российская помощь и слабость Италии

 Новостивсе статьи rss

» Байден выбрал кандидата в вице-президенты США
» Голикова указала на необходимость возвращения к плановой медицине
» На Дальнем Востоке состоялся первый полет новейшего модернизированного вертолета Ка-52
» Премьер Чехии отказался от американских военных
» В Минске начались столкновения протестующих с ОМОНом
» Падение ВВП России во втором квартале оказалось меньше прогнозируемого
» В Дейр-эз-Зоре объявлено о начале войны против американской оккупации
» Путин объявил о регистрации в России первой вакцины от коронавируса

 Репортаживсе статьи rss

» ООН предупреждает о разрушительных последствиях электромобильного бума
» Forbes (США): можем ли мы добиться межзвездных полетов, используя только известную нам физику?
» Рогозин бросил вызов Илону Маску
» Модель пропаганды Жака Эллюля
»  Арктику хотят перевести с нефти на СПГ
» 100 лет отечественной внешней разведке: герои и подвиги
» Обзор Аравийского п-ва: Анкара идет в Йемен; «кувейтизация» терпит провал; Оман выбирает между КСА и Турцией; и многое другое за июнь-июль 2020
» Китайское предупреждение: КНР строит семь лабораторий уровня Уханьской

 Комментариивсе статьи rss

» Операция «Августовская буря»: как Россия сокрушила Японию в Маньчжурии (The National Interest, США)
» Разгул Силиконовой мафии, или Игра без правил
» Данные — это новый мусор
» Нацизм на вырост
» Российские исследования Марса: после многократных неудач Россия начала делать упор на международное сотрудничество (The Paper, Китай)
» Советники Тихановской придумали, как обыграть Лукашенко
» Украинский финал Лукашенко
»  Восстание обреченных. Новые документы из архивов ФСБ проливают свет на причины поражения польских повстанцев в Варшаве в августе-сентябре 1944 года

 Аналитикавсе статьи rss

» Об информационной супермонополии США
» Farda (Иран): в чём не помогли американцам боевики ИГ*, «помогут» сирийские курды
» Японские СМИ: Россия и Китай нацелились на финансовый альянс
» Фокус на Индустрии 4.0: как в разных странах поддерживают интеграцию инноваций в промышленный сектор
» Саудовская Аравия "делает шаг к ядерной бомбе", готовясь к выборам в США
» Все, что отцы не продали, мы продадим: Украину накрывает бум концессий
» Уолл-стрит подает сигнал SOS
» Американцы готовы лечиться где угодно, только не в США
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2020 Inca Group "War and Peace"