จักรวาลจะขยายตัวตลอดไปหรือไม่? เหตุใดเราจึงควรสนใจเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เราสามารถทำให้วัตถุล่องหนได้หรือไม่? คำถาม เหล่านี้เป็น คำถาม ใหญ่ที่มีทุน B ซึ่งแต่ละคนสามารถครอบครองความคิดของนักวิทยาศาสตร์ได้ตลอดอาชีพการศึกษา ในความเป็นจริงฉันแน่ใจว่าพวกเขามี
แต่เมื่อวานนี้ที่ในลอนดอน เราได้ขอให้นักฟิสิกส์กลุ่มหนึ่งจัดการกับคำถามที่มีขนาดและสัดส่วนนี้
และตอบคำถาม
เหล่านี้ภายใน 100 วินาทีหรือน้อยกว่านั้น โดยใช้อะไรมากไปกว่ากระดานไวท์บอร์ดและปากกามาร์คเกอร์สองสามด้าม มันเป็นความท้าทายที่ยากอย่างยิ่งในศิลปะที่ทับซ้อนกันของความกะทัดรัดและการสื่อสารที่ชัดเจน งานนำเสนอถูกถ่ายทำโดยเป็นส่วนหนึ่งของ วิดีโอซีรีส์ของเรา
และพวกเขาจะเข้าร่วมชุด “การบรรยายขนาดเล็ก” ที่มีอยู่ ภาพด้านบนแสดงให้เห็นนักศึกษาระดับปริญญาเอกและดีเจ นักจัดรายการวิทยุกำลังเตรียมพร้อมสำหรับช่วงเวลาของเขาท่ามกลางแสงสปอตไลท์ ซึ่งเขาได้ตอบคำถามหลายข้อเกี่ยวกับพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัม
คำถามที่มาร์ตินกล่าวถึงเกี่ยวข้องกับหนึ่งในนัยที่ดูเหมือนจะขัดแย้งกันของกลศาสตร์ควอนตัม: “แมวของชเรอดิงเงอร์ตายหรือมีชีวิตอยู่?” ฉันจะไม่ทำลายวิดีโอวิทยาศาสตร์ 100 วินาที เกี่ยวกับการทดลองทางความคิดอันโด่งดังนี้ แต่แจ้งให้เราทราบความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับคำถามนี้โดยไป
พร้อมกับรูปแบบรังสีเอกซ์ที่มีแนวโน้มคล้ายกันจากผลึกของเอนไซม์ไคโมทริปซิน อย่างไรก็ตาม รูปแบบการเลี้ยวเบนที่สังเกตได้ เช่น ความเข้มและตำแหน่งของการสะท้อนแสงแต่ละภาพ แสดงถึงข้อมูลเพียงครึ่งหนึ่งที่จำเป็นในการอนุมานโครงสร้างของวัตถุที่เลี้ยวเบน ในแง่คณิตศาสตร์
มันให้แอมพลิจูด แต่ไม่ใช่เฟสของเงื่อนไขในอนุกรมฟูริเยร์ 3 มิติที่แสดงถึงวัตถุ หากไม่มีข้อมูลเฟส ข้อมูลจะไม่สามารถถอดรหัสได้และไม่สามารถระบุตำแหน่งอะตอมได้ ด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่าที่ประกอบด้วยอะตอมจำนวนน้อย ซึ่งเคมีสามารถให้คำแนะนำที่สำคัญเกี่ยวกับการจัดเรียงตัว
ของอะตอมได้
วิธีแก้ปัญหามักพบได้ด้วยกระบวนการลองผิดลองถูกที่มีการศึกษา แต่โปรตีนซึ่งมีอะตอมเป็นพันๆ นั้นซับซ้อนเกินกว่าจะใช้งานได้ ดังนั้น แม้จะมีข้อมูลที่ยอดเยี่ยมจำนวนมหาศาลที่สามารถรวบรวมได้
ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งที่ได้รับการพิจารณาในเวลานั้นเกี่ยวข้องกับการติดอะตอมที่มีการกระเจิง
อย่างแรง เช่น ทองคำหรือปรอท ไปยังตำแหน่งเฉพาะบนโปรตีนในผลึก อะตอมอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความเข้มที่สามารถใช้เพื่อขอรับข้อมูลเฟสได้ อย่างไรก็ตาม วิธีแก้ปัญหานี้ไม่ได้ถูกติดตามหลังจากการทดลองเบื้องต้นพิสูจน์แล้วว่าไม่เป็นผลดี ความยุ่งยากทางเทคนิคมีมาก
และความเชื่อก็เพิ่มขึ้นว่าโปรตีนมีอะตอมจำนวนมากจนความเข้มของการสะท้อนกลับไม่สามารถวัดได้โดยการเติมอะตอมโลหะหนักเพียงอะตอมเดียว แต่ความเชื่อยังคงอยู่ว่าข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างโปรตีนสามารถหาได้จากรูปแบบรังสีเอกซ์ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งหากสามารถค้นพบได้
ขั้นตอนไอออไนเซชันที่จำเป็นในการสร้างพลาสมาแบบเย็นพิเศษนั้นดำเนินการโดยใช้เลเซอร์พัลส์ระดับนาโนวินาที พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนที่ปลดปล่อยโดยพื้นฐานแล้วคือความแตกต่างระหว่างพลังงานโฟตอนของเลเซอร์กับพลังงานไอออไนเซชัน พลังงานอิเล็กตรอนต่ำสุดที่ทำได้ด้วย
เลเซอร์พัลซิ่งของเรานั้นสอดคล้องกับอุณหภูมิประมาณ 0.1 เคลวิน มันง่ายมากที่จะแตกตัวเป็นไอออนได้มากถึง 50% ของอะตอมที่ติดอยู่ ดังนั้นความหนาแน่นสูงสุดของพลาสมาในการทดลองซีนอนของเราคือประมาณ 10 10 ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร . อิเล็กตรอนที่มีอุณหภูมิ T = 0.1 K เดินทาง
ที่ประมาณ 100 ms -1ดังนั้นคุณอาจคาดหวังให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เร็วขึ้นจากไอออนที่เฉื่อยชาภายในเวลาไม่กี่ไมโครวินาที โดยเหลือแกนกลางที่เป็นบวก แต่เมื่อประจุบวกสุทธิเกิดขึ้นใกล้กับศูนย์กลางของพลาสมา แรงดึงดูดของคูลอมบ์จะดึงอิเล็กตรอนกลับ ไอออนจะก่อตัวเป็นกับดักโดยธรรมชาติ
และขึ้นอยู่
กับเงื่อนไขการทดลอง อิเล็กตรอนมากกว่า 90% ไม่สามารถหลุดรอดจากการดึงได้ ในช่วงเวลานี้ อิเล็กตรอนจะระบายความร้อนและตกตะกอนเป็นการกระจายเชิงพื้นที่ที่ติดตามความหนาแน่นของไอออนในบริเวณศูนย์กลางของเมฆไอออนอย่างใกล้ชิด นี่คือสาระสำคัญของสิ่งที่เรียกว่า
การคัดกรอง ในพลาสมา: ไม่ว่าที่ใดที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนและไอออนต่างกัน สนามไฟฟ้าจะพัฒนาขึ้นเพื่อผลักดันระบบกลับสู่ความเป็นกลาง แน่นอนว่ามีการขาดแคลนอิเล็กตรอนเล็กน้อยและส่งผลให้เปลือกนอกมีประจุบวก จนถึงปัจจุบัน การทดลองได้ตรวจสอบเฉพาะส่วนกลาง
ซึ่งเกือบจะเป็นกลางของพลาสมา เนื่องจากการวินิจฉัยที่มีอยู่สามารถระบุได้เฉพาะคุณสมบัติเฉลี่ยของพลาสมาเท่านั้น เมื่ออิเล็กตรอนถูกทำให้ร้อน ไอออนจะถูกแช่แข็งในขั้นต้นเนื่องจากมวลที่ค่อนข้างใหญ่และอุณหภูมิต่ำ อิเล็กตรอนวิ่งกลับไปกลับมาในเมฆไอออน ดีดตัวออกจากศักย์คูลอมบ์
และถ่ายโอนโมเมนตัมไปยังไอออน อิเล็กตรอนออกแรงดันไอออนเช่นเดียวกับที่ก๊าซในอุดมคติออกแรงดันบนผนังของกล่องกักกัน สิ่งนี้ทำให้ไอออนเคลื่อนที่ อิเล็กตรอนตามมาและพลาสมาทั้งหมดเริ่มขยายตัว เมฆไอออนเริ่มต้นมีโปรไฟล์ความหนาแน่นแบบเกาส์เซียน เช่นเดียวกับอะตอม
ที่เป็นกลางที่ติดกับดักซึ่งสร้างพลาสมา เนื่องจากการพึ่งพาความกดดันต่อความหนาแน่นของอิเล็กตรอน พลาสมาจึงคงรูปร่างแบบเกาส์เซียนไว้ได้ และขนาดคุณลักษณะของมันจะเพิ่มเป็นสองเท่าในประมาณ 10 µs เมื่อมองย้อนกลับไป ภาพการขยายตัวนี้ค่อนข้างตรงไปตรงมา
แนะนำ 666slotclub / hob66
