Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Gök Gürültülü

Bilim adamları Temel Fiziksel Sabitleri Keşfetiyor, Bir Sıvının Ne Kadar Akıcı Olabileceğini Yönetiyor

03.05.2020
151
Bilim adamları Temel Fiziksel Sabitleri Keşfetiyor, Bir Sıvının Ne Kadar Akıcı Olabileceğini Yönetiyor

Resim, Doğanın temel sabitlerinin sıvı viskozitesi için nasıl temel alt sınırı belirlediğini göstermektedir. Kredi bilgileri: thehackneycollective.com

Londra Kraliçesi Mary Üniversitesi ve Rus Bilimler Akademisi’nden bilim adamları, bir sıvının ne kadar akıcı olabileceğine dair bir sınır buldular.

Bir sıvının ne kadar akıcı olduğunun ölçüsü olan viskozite, bir su ısıtıcısını doldurduğumuzda, duş aldığımızda, yemeklik yağ döktüğümüzde veya havada dolaştığımızda günlük olarak yaşadığımız bir özelliktir.

Sıvıların soğutulduğunda kalınlaştıklarını ve ısıtıldıklarında daha yoğunlaştıklarını biliyoruz, ancak bir sıvı ısıtmaya devam edersek ne kadar akabilir?

Sonunda, sıvı kaynar ve yeterince yüksek basınçta ısıtıldığında gaz veya yoğun gaz benzeri bir madde haline gelir. Sıvı benzeri ve gaz benzeri durum arasında geçiş yaptığı noktada minimum viskozite değeri vardır.

Viskozitenin teoriden hesaplanması imkansız olarak kabul edilir, çünkü sıvı yapıya, bileşime ve etkileşimlere ve ayrıca dış koşullara karmaşık bir şekilde bağlıdır. Nobel ödüllü Steven Weinberg, suyun viskozitesini hesaplama zorluğunu, Evrenimizin dokusunu şekillendiren sabitler olan temel fiziksel sabitleri hesaplama problemiyle karşılaştırdı.

Bu zorluğa rağmen, araştırmacılar bunu yapmak için bir denklem geliştirdiler.

Science Advances’ta yayınlanan çalışmada, iki temel fiziksel sabitin bir sıvının ne kadar akıcı olabileceğini gösterdiğini gösteriyorlar. Fiziksel sabitler veya Doğa sabitleri, fiziksel evrenin değişmeyen ölçülebilir özellikleridir.

Denklemleri, temel viskozitenin (molekül başına viskozite ve hacim ürünü) minimum değerini kuantum dünyasını ve boyutsuz proton-elektron kütle oranını yöneten Planck sabitiyle ilişkilendirir.

Londra Kraliçesi Mary Üniversitesi’nden makalenin baş yazarı Profesör Kostya Trachenko, “Bu sonuç şaşırtıcı. Viskozite, farklı sıvılar ve dış koşullar için kuvvetle değişen karmaşık bir özelliktir. Ancak sonuçlarımız, tüm sıvıların minimum viskozitesinin basit ve evrensel olduğunu gösteriyor. ”

Bu sınırı keşfetmenin de pratik sonuçları var. Düşük viskoziteli kimyasal, endüstriyel veya biyolojik bir işlem için yeni bir sıvı gerektiğinde uygulanabilir. Bunun önemli olduğu bir örnek, karmaşık atık ürünlerin işlenmesi ve çözülmesi için yeşil ve çevresel olarak temiz yollar için son derece kritik sıvıların kullanılmasıdır.

Bu durumda, keşfedilen temel sınır, neyi hedefleyeceğine dair yararlı bir teorik kılavuz sağlar. Aynı zamanda bize, temel sınırın üstesinden gelmeye çalışan kaynakları israf etmememiz gerektiğini de söyler çünkü Doğa sabitleri bu noktada veya üstünde viskoziteyi şekillendirir.

Temel fiziksel sabitlerin ve özellikle boyutsuz sabitlerin (fiziksel birimlerin seçimine bağlı olmayan temel sabitlerin) içinde yaşadığımız Evreni tanımladığına inanılmaktadır. Proton-elektron kütle oranı ile başka bir boyutsuz sabit arasında ince ayarlı bir denge ince yapı sabiti, karbon dahil temel biyokimyasal elementlere yol açan yıldızlarda nükleer reaksiyonları ve nükleer sentezi yönetir.

Bu denge, yıldızların ve gezegenlerin oluşabileceği ve yaşamı destekleyen moleküler yapıların ortaya çıkabileceği dar bir ‘yaşanabilir bölge’ sağlar. Boyutsuz temel sabitlerden birini biraz değiştirin ve Evren, yıldızlar, ağır elementler, gezegenler ve yaşam olmadan çok farklı hale gelir.

Profesör Trachenko: “Alt temel sınır, bize, tabiatın temel sabitlerinin, bir sabah fincan çay yapmaktan başlayarak, kapsayıcı kurallarını sıvı viskozite gibi spesifik, ancak karmaşık özelliklere genişleterek bizi nasıl etkilediğini hatırlatıyor.”

Rus Bilimler Akademisi’nin baş yazarı Vadim Brazhkin şunları ekledi: “Sıvı viskozitenin temel alt sınırının çok farklı fizik alanlarıyla ilgili olabileceğine dair işaretler var: kara delikler ve yeni madde durumu, kuark -gloon plazma , çok yüksek sıcaklık ve basınçta ortaya çıkar. Bilimi bu kadar heyecan verici kılan şey bu ve diğer bağlantıları keşfetmek ve takdir etmektir. ”


Kaynak: “Temel fiziksel sabitlerden minimum kuantum viskozitesi” K. Trachenko ve V. Brazhkin, Science Advances.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.