Disordered Hyperuniformity - Az Anyagállapot megtalálható a csirke szemében
Sherilyn Boyd | Szerkesztő | E-mail
Videó: Disordered Hyperuniformity - Az Anyagállapot megtalálható a csirke szemében
2024 Szerző: Sherilyn Boyd | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 09:39
Annak ellenére, amit a gimnáziumban tanultak, vannak út több mint négy anyagállapot. Az egyik lehetséges új, rendezetlen hiperuniformitást a közelmúltban találták a legfurcsább helyen - a csirkék szemében.
Klasszikus anyagállapotok
Ahhoz, hogy jobban megértsük az anyag egzotikus állapotát, mint a rendezetlen hiperuniformitást, hasznos lehet megvizsgálni az anyag klasszikus állapotainak jellemzőit: szilárd anyagokat, folyadékokat, gázokat és plazmákat.
Tipikusan mindegyiket a komponensrészecskék sűrűségének és szerkezetének megfelelően határozzuk meg:
Szárazanyag
Az anyag ebben az állapotban megtartja a formáját függetlenül attól, hogy a tartály, és a komponens részecskék szorosan össze vannak csomagolva. A szilárd anyagok két fő típusa létezik:
Az amorf szilárd anyagok olyan rendezetlen szerkezetek, mint a folyadékok, de szilárdak és formájuk olyan, mint más szilárd anyagok. Az amorf szilárdanyagoknak csak "korlátozott, lokalizált rendje van a szerkezeti egységeik közelében", de nem hosszú távú rend. Ilyenek például az üveg, a műanyag, a majonéz és az iszap.
A kristályos szilárd anyagok jól rendezett, merev szerkezetűek, "hosszú hosszúságú atomoktól" tartják alakjukat, és ezért hosszú távú rendtartásról van szó. A példák közé tartoznak a jég, a só és a szén.
folyadékok
Mivel a részecskék egymáshoz szorosan össze vannak kötve, de nincsenek rendezett szerkezetek, az amorf szilárd anyagokkal ellentétben a folyadékok szabadon áramlanak, és nem rendelkeznek formában (önmagukban). Ez az anyagállapot állandó térfogattal rendelkezik, és megfelel a tartályainak alakjának. Például a víz, a tej és a gyümölcslé.
Egy érdekes változat, amely "köztes állapotban létezik"… a kristályos szilárd állapot és a folyékony állapot között "folyadékkristályok. Ez a fajta anyag hosszú távú rendben van, de folyadékként is folyik. Ilyenek például a szappanoldatok, a felületaktív anyagok és a koleszterin-észter.
gázok
Az anyag ebben az állapotban nincs strukturált elrendezésben, és mint egy folyadék, a konténer alakját veszi fel, de a folyadéktól eltérően a kitöltéshez is kibővül. A gázrészecskék laza csomagolásúak, és így egy gáz is préselhető. A gázokra példaként említhető a levegő és az oxigén.
vérplazma
A gázhoz hasonlóan a plazmának sem meghatározott szerkezete, sem meghatározott mennyisége nincs; azonban a gázzal ellentétben a plazmamolekulák elektromosan töltődnek. Ezért a plazmák képesek mágneses elektromos áramokat és mágneses mezőket létrehozni, valamint áramot vezetni. A plazmákra példaként említhető a villám és a Föld ionoszférája.
Egzotikus államok a lényeg
Az ilyen állapotokban létező anyag normál körülmények között nem megfigyelhető. Példák az egzotikus állapotokra a Bose-Einstein kondenzátumok, a degenerált anyagok, a szuperfluidok, és egyesek szerint a rendezetlen hiperuniformitás.
Disordered Hyperuniformity
Ezt az állapotot a "rejtett rend" jellemzi, amely:
Úgy viselkedik, mint az anyag kristályos és folyékony állapota, nagy távolságokat és rendetlenséget rendel a kis távolságoktól. A kristályokhoz hasonlóan ezek az állapotok nagymértékben elfojtják a részecskék sűrűségének változását… nagy kiterjedésű térközökkel, így az elrendezés rendkívül egyenletes. Ugyanabban az időben… [ezek] a rendszerek hasonlóak a folyadékokhoz, ugyanolyan fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek minden irányban.
Ilyen állapotok például a "folyékony héliumban, egyszerű plazmákban és sűrűn csomagolt granulákban", valamint a csirkék retináinak.
Csirke szemek
A látás optimalizálása érdekében a fényt érzékelő sejteket egy tömbben kell elhelyezni, amely lehetővé teszi a különböző sejtek számára, hogy "egyenletesen mintazzák a bejövő fényt a vizuális jelenet pontos ábrázolására." Az állatvilágban a legjobb megoldás a hatszögletű a rovarok összetett szemének tömbje. A csirkék szeme azonban nem képes elrendezni egy ilyen rendezett rendszert.
Figyelemreméltóan összetett, ellentétben az emberi szemekkel, amelyeknek csak háromféle kúpja van a retinában, a nappali madaraknak ötük van:
Négy darab kúp, amely a tetrakromatikus színképet támogatja [több hullámhosszat és talán még az emberek színeit is], valamint egy kettős kúpot, amelyről úgy gondolják, hogy közvetíti a kromatikus [nem színes] mozgásérzékelést.
Különböző méretük és összetételük miatt a csirkék szemének öt kúpja (egy zöld, kék, piros és ibolya, valamint a "fénysűrűséget" érzékelő kúp) nem létezhet optimális rendezett elrendezésben vagy tömbben. Inkább azok eloszlása szabálytalan, bár nem véletlenszerű:
A madár retinájában lévő egyedi kúp minták oly módon vannak elrendezve, hogy egyfajta kúpok szinte soha nem fordulnak elő ugyanazon típusú kúpok közelében. Ily módon a madár sokkal egységesebb elrendezést ér el mindegyik kúp típusnál, mint egy véletlenszerű (Poisson) pontmintában.
A feltételezés rejtélyes, a tudósok a közelmúltban megtámadták a problémát a "statisztikai mechanika és részecske-csomagolás elmélete során felmerülő érzékeny mikroszerkezeti deszkriptorok" használatával (vagy ahogy én nevezem: matematika és tudomány), és felfedezték:
A hiperuniformitás néven ismert nagy méretű korrelált rendellenességek figyelemre méltó típusa… [ahol] a teljes populáció [az összes kúpos típus] és az egyes sejttípusok [lila, piros, kék, zöld és fénysűrűség] fotoreceptor [kúp] mintázata egyidejűleg hiperuniform, amit többszörös egyforma egységnek nevezünk….
Ez azt jelenti, hogy mind az öt kúpos típus, együttesen, hiperuniform elrendezéssel rendelkezik, és az egyes kúpok elrendezése, külön-külön is, hiperuniform. A kutatók tehát arra a következtetésre jutottak, hogy minden egyes kúp típushoz tartozó egyes tagokat "kifogástalanul összekapcsolniuk kell a kirekesztési régiókkal, amelyeket saját maguk szerveznek mintákra".
A tanulmány szerzői azt a következtetést vonták le, hogy a kúpok változatossága miatt ez a minta a legjobbat teszi a rossz helyzetben:
Mivel a kúpok különböző méretűek, nem könnyű a rendszer kristályos vagy rendezett állapotba lépni. A rendszer frusztrált abban, hogy mi lehet az optimális megoldás… a tipikus rendezett elrendezés. Bár a minta rendellenes, a lehető legegyenletesebbnek kell lennie. Így a rendezetlen hiperuniformitás kiváló megoldás.
Ajánlott:
43 A háborúban élő állatok szemében megnyilvánuló tények
Nem elég, hogy az emberek háborúba keverjenek egymással - valahol a vonal mentén, úgy döntöttek, szükségük van hátrahagyásra a kritikus társaikról. Itt van 43 meglepő és szemmel megnyilvánuló tény, hogy az állatokat hogyan használják fel a háború történetében. 43. Ne használja őket a afrodiziákákhoz Vagy ellentétben egy régi és meglepően népszerű ötlettel, nincs bizonyíték arra, hogy az orrszarvúkat valaha is használják háborúban. Szegény látásuk, érzékeny bőrük és kiszámítha
Miért csöpög a csirke annyira gyorsan?
Sean M. megkérdezi: Miért rosszabb a csirke rosszabb, mint a többi hús szobahőmérsékleten? Az élelmiszer-hordozó baktériumok a kórokozók és az ételmérgezések elsődleges okai. A nedves, alacsony savas környezetben, ahol sok fehérje van jelen, olyan kórokozók, mint a Salmonella, a Campylobacter és az E. coli, élete során élnek a madárral, és a levágás után maradnak hússal;
A csirke tojás egy csirkehumor egy csirke-a elbukott Xzibit tojás
Hacsak nem kaptál elegendő információt a címről - igen, teljesen lehetséges, hogy egy csirke egy tojást rakjon, amely egy másik teljesen kifejlett tojást tartalmaz, amit most hivatalosan átszúrnak egy Xzibit tojásról. Egy csodálatosan bizarr Matryoshka baba fehérből és undorító (amikor gondolkodik rajta) finomság. Ahogy lehet, vagy nem is tudja, a
A nagyszámú emberi maradvány megtalálható Ben Franklin alagsorában
Tizennyolc éve Ben Franklin, a nagy amerikai feltaláló, diplomata és a Függetlenségi Nyilatkozat aláírója bérlő volt egy gyönyörű, négyemeletes grúz házban, a 36 Craven Street-en, Londonban, a Temze folyótól. Mint a kolóniák nagykövete, szórakoztatta, élt, sőt engedélyezte az idő többi értelmiségét, hogy a házban maradjon
A csirke, aki a feje nélkül élt 18 hónapig
Kiderült, hogy nem csak a politikusok képesek élni az agy nélkül, egy Mike csirke 18 hónapig élte egész teste nélkül! Mike a fej nélküli csirke egy Wyandotte csirke volt, amelyet lefejezték, hogy egy csirke vacsorát biztosítson a Fruita, CO farmer anyósának, 1945 áprilisában. Szerencsére Mike (vagy sajnos attól függően