秒速 1000 萬轉,挑戰人造物體旋轉極限

作者 | 發布日期 2013 年 09 月 05 日 15:10 | 分類 尖端科技
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為了科學,我們追求極限,蘇格蘭的一群科學家,決心研究出人造物體到底最快能夠轉多快,以及轉到這麼快時會發生什麼事,實驗的結果,答案是:秒速 1,000 萬轉,或每分鐘 6 億轉。



秒速 1,000 萬轉有多快?這比一般洗衣機的轉速快上 50 萬倍,比一般汽車引擎的轉速快上 30 萬倍。

實驗品是真空中的一小球碳酸鈣──碳酸鈣是咱們中學理化實驗的好朋友,如果你已經忘記這麼久以前的事,那麼在水泥、石灰和某些鈣片裡頭都可以找到──直徑四萬分之一公分,科學家們用脈衝雷射照射它,以偏振的原理提供旋轉力道,很快的,小碳酸鈣球就像小陀螺儀一樣越轉越快、越轉越快。

在旋轉過程中,科學家們觀察到,除了旋轉以外,小碳酸鈣球上的粒子還有壓縮與三度空間振動的現象,一直到秒速 1,000 萬轉時,球體表面承受的離心力是重力的 10 億倍,小碳酸鈣球承受不住,於是就解體了。

量子力學科學家以往也常做類似的旋轉實驗,不過多半是拿一個原子或分子來做實驗,拿這麼「大」的物體還是頭一遭,所以這次研究的科學家們也創下了人造物體旋轉速度的記錄,研究團隊成員說,能創下記錄很不錯,雖然可能只能保持一下下。

但這個實驗只是為了創下記錄嗎?並非如此,科學家發現,即使是在真空中旋轉,還是彷彿有一股力道在阻止小碳酸鈣球的旋轉動作,他們稱之為「量子摩擦力」,雖然到底是否真有量子摩擦力,以及這種力量的本質尚不明朗,但科學家相信若能研究清楚,可能會對熱力學的了解有相當幫助。

我想全世界的科學家會很樂意犧牲無數個小碳酸鈣球來研究清楚的。

(photo credit: University of St. Andrews)

 

原始新聞

Fastest man-made spinning object clocks in at 600M rpm

University of St Andrews scientists create ‘fastest man-made spinning object’ 

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