Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Hoe het meten van de gelijkenis van Reynolds in supervloeistoffen zou kunnen helpen het bestaan ​​van kwantumviscositeit aan te tonen

De gelijkenis van Reynolds is een dimensieloos getal dat wordt gebruikt om de stroom van vloeistoffen te karakteriseren. Het wordt gedefinieerd als de verhouding tussen traagheidskrachten en stroperige krachten, en kan worden gebruikt om te bepalen of een vloeistofstroom laminair of turbulent is. Bij supervloeistoffen kan de gelijkenis van Reynolds worden gebruikt om de kwantumviscositeit te meten, wat een maatstaf is voor de weerstand van een supervloeistof tegen stroming.

Kwantumviscositeit is een fundamentele eigenschap van supervloeistoffen en wordt verondersteld het resultaat te zijn van de interactie van de supervloeistof met de gekwantiseerde wervelingen die in de vloeistof aanwezig zijn. Het meten van de kwantumviscositeit is belangrijk omdat het inzicht kan verschaffen in de aard van deze wervels en de rol die ze spelen in het gedrag van supervloeistoffen.

Eén manier om de gelijkenis van Reynolds in supervloeistoffen te meten is door een roterende cryostaat te gebruiken. Een roterende cryostaat is een apparaat dat kan worden gebruikt om een ​​monster supervloeistof tot zeer lage temperaturen af ​​te koelen en het vervolgens met een gecontroleerde snelheid te laten roteren. Door het koppel te meten dat nodig is om het monster te roteren, kan de Reynolds-gelijkenis worden berekend.

Een andere manier om de gelijkenis van Reynolds in supervloeistoffen te meten is door een viscometer met trillende draad te gebruiken. Een viscometer met vibrerende draad is een apparaat dat bestaat uit een dunne draad die is opgehangen in een monster supervloeistof. Door de frequentie van de trillingen van de draad te meten, kan de Reynolds-gelijkenis worden berekend.

Het meten van de gelijkenis van Reynolds in supervloeistoffen kan een uitdagende taak zijn, maar het is wel een belangrijke. Door de gelijkenis van Reynolds te meten, kunnen wetenschappers inzicht krijgen in de aard van de kwantumviscositeit en de rol die deze speelt in het gedrag van supervloeistoffen.

Hier is een meer gedetailleerde uitleg over hoe het meten van de gelijkenis van Reynolds in supervloeistoffen zou kunnen helpen het bestaan ​​van kwantumviscositeit aan te tonen:

* In een klassieke vloeistof is de viscositeit een maatstaf voor de weerstand van de vloeistof tegen stroming. Het wordt veroorzaakt door de interacties tussen de moleculen van de vloeistof.

* In een supervloeistof is de viscositeit nul. Dit komt omdat supervloeistoffen zonder enige weerstand kunnen stromen.

* Er wordt echter aangenomen dat supervloeistoffen een kwantumviscositeit kunnen hebben, wat een maat is voor de weerstand van de supervloeistof tegen de stroom van gekwantiseerde wervels.

* Gekwantiseerde wervels zijn kleine draaikolken die aanwezig zijn in supervloeistoffen. Aangenomen wordt dat ze het resultaat zijn van de interactie van het superfluïde met de gekwantiseerde structuur van de ruimte.

* De kwantumviscositeit van een supervloeistof is een fundamentele eigenschap van de vloeistof en er wordt aangenomen dat deze verband houdt met de temperatuur en druk van de vloeistof.

* Door de Reynolds-gelijkenis in supervloeistoffen te meten, kunnen wetenschappers inzicht krijgen in de aard van de kwantumviscositeit en de rol die deze speelt in het gedrag van supervloeistoffen.

Het meten van de gelijkenis van Reynolds in supervloeistoffen is een uitdagende taak, maar wel een belangrijke. Door de gelijkenis van Reynolds te meten, kunnen wetenschappers inzicht krijgen in de aard van supervloeistoffen en de rol die ze spelen in het universum.