Najrýchlejší rotor na svete

Výskumníci vytvorili najrýchlejší človekom vyrobený rotor na svete, o ktorom sa domnievajú, že im pomôže študovať kvantovú mechaniku.

Pri viac ako 60 miliardách otáčkok za minútu, je tento stroj viac ako 100 000 krát rýchlejší než vysokorýchlostné zubné vŕtačky. Výsledky výskumu boli zverejnené v časopise Physical Review Letters.

"Táto štúdia má veľa aplikácií, vrátane tých pre materiálovej vedy," povedal Tongcang Li, profesor fyziky a astronómie a elektrotechnického a počítačového inžinierstva na Purdue University. "Môžeme študovať schopnosť prežitia rôznych materiálov v extrémnych podmienkach."

Li-ho tím syntetizoval malú "činku" zo silikagélu a dostal ju pomocou laseru vo vysokom vákuu do levitujúceho stavu. Laser môže pracovať v priamom smere alebo v kruhu - keď je priamy, činka vibruje a keď pracuje v kruhu, činka sa točí.

Rotujúca činka funguje ako rotor a vibračná činka funguje ako nástroj na meranie malých síl a krútiacich momentov, známy ako torzná váha. Takéto zariadenia boli použité na objavovanie vecí, ako je gravitačná konštanta a hustota Zeme, ale Li dúfa, že keď sa stanú pokročilejšími, budú schopní študovať veci ako kvantová mechanika a vlastnosti vákua. Sledujte video, aby ste zistili, ako to dokážu.

"Ľudia hovoria, že vo vakuu nič nie je, ale vďaka fyzike vieme, že nie je naozaj prázdne," povedal Li. "Existuje v ňom veľa virtuálnych častíc, ktoré môžu krátky čas existovať a potom zmiznú. Chceme zistiť, čo sa tam naozaj deje, a preto chceme urobiť tú najcitlivejšiu torznú váhu."

Pozorovaním tejto drobnej činky otáčajúcej sa rýchlejšie ako čokoľvek predtým, Li-ho tím môže byť schopný zistiť aj veci o trení vákua a gravitácii. Pochopenie týchto mechanizmov je základným cieľom modernej generácie fyzikov, povedal Li.

Výskumníci z Purdue, Pekingskej Univerzity,  Tsinghua University a Collaborative Innovation Center of Quantum Matter v Pekingu tiež prispeli k tejto práci. Prvým autorom tejto práce je Jonghoon Ahn, absolvent z výskumnej skupiny Li-ho. Výskum Li-ho skupiny bol financovaný National Science Foundation a Office of Naval Research.

Zdroj: www.purdue.edu