Ett litet team av forskare från Wesleyan University, Aix Marseille University och Göteborgs universitet har försökt testa Lord Kelvins isotropa helicoidteori genom att bygga flera testobjekt och släppa dem i en balja med vatten. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver hur de konstruerade sina föremål, hur de testade dem och vad de observerade.

För nästan ett och ett halvt sekel sedan, den berömde matematikern Lord Kelvin föreslog att det skulle finnas ett objekt som om det skapas på rätt sätt, skulle se likadant ut från vilket håll som helst, och skulle snurra naturligt om den tappades i en tank med vatten. Han kallade sitt föreslagna föremål en isotrop helikoid och föreslog att det troligen skulle vara en sfär med fenor placerade på ytan, några i 45° vinklar mot mittcirkeln, vissa vid 90°. Forskarna tror att det är troligt att försök har gjorts för att testa Kelvins teori, men de kunde inte hitta några bevis för det i forskningstexter. De antyder att de flesta sådana försök troligen involverade konstruktion av föremål som hade defekter, förhindra att sådana ansträngningar dokumenteras. I den nya ansträngningen, forskare använde ett modernt sätt att producera ett sådant önskat objekt – 3D-utskrift.

De skapade flera isotropa helikoider, med små skillnader i fenornas storlek och form. De släppte sedan var och en av sina skapelser i en tank med vatten och tittade för att se om någon av dem började snurra spontant. Ingen gjorde det; alla föll direkt till botten av tanken. De undersökte sedan möjligheten att det skulle ske en liten rotation med ett eller flera av deras föremål som var för små för att kunna ses med tillfällig observation. För att ta reda på om det kan vara fallet, de gick tillbaka till sina fysiktexter. När man tittar på de hydrodynamiska effekterna, de körde några beräkningar som visade att det borde ha funnits någon koppling mellan deras föremål och vattnet det passerade genom, vilket antydde att det borde ha skett någon vändning — den var helt enkelt för liten för att se. Teamet har redan påbörjat arbetet med en ny design för en isotrop helicoid som kommer att visa tillräckligt med spinn för att ses.

© 2021 Science X Network