• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Hur mätning av Reynolds liknelse i supervätskor kan hjälpa till att visa förekomsten av kvantviskositet
    Reynolds liknelse är ett dimensionslöst tal som kännetecknar förhållandet mellan tröghetskrafter och viskösa krafter i ett vätskeflöde. Det definieras som:

    $$Re =\frac{\rho v L}{\mu}$$

    där:

    * $\rho$ är vätskans densitet

    * $v$ är vätskans hastighet

    * $L$ är den karakteristiska längden på flödet

    * $\mu$ är vätskans dynamiska viskositet

    I superfluid helium är den dynamiska viskositeten noll vid temperaturer under lambdapunkten, vilket är cirka 2,17 K. Detta betyder att superfluid helium strömmar utan någon friktion, och Reynolds liknelse är odefinierad.

    Emellertid har det föreslagits att en kvantviskositet, som är en typ av viskositet som härrör från vätskans kvantnatur, skulle kunna existera i superfluid helium. Om kvantviskositet existerar, skulle det vara möjligt att mäta Reynolds likhet i superfluid helium genom att använda en teknik som kallas torsionsoscillator.

    En torsionsoscillator är en enhet som består av en skiva upphängd i en tråd. När skivan vrids och släpps kommer den att svänga fram och tillbaka. Svängningarnas frekvens bestäms av skivans tröghetsmoment och trådens vridstyvhet.

    Om ett superfluid heliumbad placeras runt torsionsoscillatorn kommer heliumets kvantviskositet att få skivan att oscillera långsammare. Mängden dämpning beror på heliumets kvantviskositet, och den kan användas för att mäta Reynolds liknelse.

    Att mäta Reynolds liknelse i superfluid helium kan hjälpa till att demonstrera förekomsten av kvantviskositet. Detta skulle vara en betydande upptäckt, eftersom det skulle ge nya insikter om vätskors kvantnatur.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com