กาต้มน้ำเป่านกหวีดอย่างไรปล่อยให้เป็นภาษาอังกฤษเพื่อไขปริศนาเสียงนกหวีดของกาต้มน้ำชา ลอร์ด เรย์ลี นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษเสนอในปี 1877 ว่าโมเลกุลของน้ำที่กระเด้งไปมาในรางน้ำทำให้เกิดเสียงนกหวีด แต่การทดลองใหม่แสดงให้เห็นว่ามีไอน้ำหมุนวนเล็กน้อย
วิศวกรของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เลียนแบบกาต้มน้ำชาในห้องปฏิบัติการโดยใช้ท่อและชุดเซ็นเซอร์ความดันและไมโครโฟน นักวิจัยพบว่ามีกระบวนการสองขั้นตอน ไอน้ำลอยขึ้นมาจากน้ำอย่างเกียจคร้านซึ่งเพิ่งเริ่มเดือดจะสั่นสะเทือนภายในรางน้ำเพื่อสร้างเสียงแผ่วเบา คล้ายกับเสียงคอขวดที่ส่งเสียงครวญครางเมื่อคุณเป่าปาก
จากนั้น เมื่อแรงดันก่อตัวขึ้นและไอน้ำที่พุ่งออกมาทางช่องเปิดของไอน้ำ
กระแสน้ำวนเล็กๆ จะแตกออก และสร้างคลื่นแรงดันในอากาศที่เราได้ยินเป็นเสียงนกหวีดสูงRoss Henrywood และ Anurag Agarwal รายงานในเดือนตุลาคมฟิสิกส์ ของไหล _
เสียงนกหวีดดังขึ้นในระดับเสียงเมื่อความเร็วของเครื่องบินพุ่งสูงขึ้น นอกเหนือจากการตอบสนองความอยากรู้อยากเห็นของผู้ดื่มชาแล้ว Henrywood ยังกล่าวว่างานวิจัยนี้สามารถช่วยให้วิศวกรลดเสียงที่น่ารำคาญซึ่งเกิดจากการที่ของเหลวไหลผ่านท่อประปาในครัวเรือนและท่ออุตสาหกรรม
“อาจต้องใช้เวลาหลายปี หลายสิบปี หรือหลายศตวรรษกว่าจะบรรลุทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมที่ครอบคลุม รวมกับทฤษฎีของสสารควอนตัมที่จะเป็นส่วนเสริมของแบบจำลองมาตรฐานอย่างละเอียด” เขาเขียน เมื่อนั้นเท่านั้นจึงจะเป็นไปได้ที่จะระบุบีเบิล ส่วนผสมพื้นฐานสำหรับทฤษฎีที่กำหนดขึ้นได้ และหาความสัมพันธ์ระหว่างบีเบิลกับแม่แบบของมนุษย์ เช่น อนุภาคและทุ่งนา “เมื่อนั้นเราจะบอกได้ว่าการแปลผลอัตโนมัติของเซลลูลาร์นั้นได้ผลจริงหรือไม่”
‘t Hooft ได้พัฒนาแนวคิดเหล่านี้มาหลายปีแล้ว จนถึงตอนนี้ พวกเขายังไม่ติดใจนักฟิสิกส์ควอนตัมคนอื่นๆ แต่ความพยายามของเขานั้นละเอียดอ่อนและซับซ้อนกว่าความพยายามอื่นๆ มากมายในการฟื้นฟูการกำหนดเหตุและผลสู่จักรวาล และแม้ว่าเขายังไม่ประสบความสำเร็จในการพิสูจน์ว่าวิธีการนี้จะได้ผล เขาได้เสนอหลักฐานเพียงพอว่าความคิดเห็นของเขาควรได้รับการพิจารณาอย่างจริงจัง และนั่นคือหนึ่งในเป้าหมายของเขา
“เราหวังว่าจะเป็นแรงบันดาลใจให้นักฟิสิกส์จำนวนมากขึ้น … พิจารณาอย่างจริงจังถึงความเป็นไปได้ที่กลศาสตร์ควอนตัมอย่างที่เราทราบดีว่ามันไม่ใช่ลักษณะพื้นฐาน ลึกลับ และไม่สามารถเข้าถึงได้ในโลกทางกายภาพของเรา แต่เป็นเครื่องมือในการอธิบายโลกที่กฎทางกายภาพอยู่ที่ รากพื้นฐานที่สุดของพวกมันไม่ใช่กลไกควอนตัมเลย แน่นอนว่าเราไม่ทราบวิธีการกำหนดกฎพื้นฐานที่สุดในปัจจุบัน แต่เรากำลังรวบรวมข้อบ่งชี้ว่าโลกคลาสสิกที่อยู่ภายใต้กลศาสตร์ควอนตัมมีอยู่จริง”
ปีที่รีวิว: ต่ำกว่าศูนย์แน่นอน แต่ร้อนแรง
กลอุบายในห้องปฏิบัติการบรรลุอุณหภูมิติดลบ Ulrich Schneider ต้องเป็นที่นิยมในงานปาร์ตี้ค็อกเทล นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Ludwig Maximilians แห่งมิวนิกสามารถบอกแขกผู้มีเกียรติว่าเขามีหน้าที่สร้างสารที่ร้อนแรงที่สุดในโลกและอุณหภูมิต่ำสุดในเวลาเดียวกัน
สารของชไนเดอร์ ซึ่งเป็นก๊าซที่ประกอบด้วยโพแทสเซียมประมาณ 100,000 อะตอม มีอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์สัมบูรณ์ ประมาณ –0.000000001 เคลวิน
ต่างจากอุณหภูมิฟาเรนไฮต์และเซลเซียสซึ่งจุดศูนย์เป็นเกณฑ์โดยพลการ อุณหภูมิสัมบูรณ์ (วัดเป็นเคลวิน) ไม่ควรต่ำกว่าศูนย์ และที่จริงแล้ว ไม่มีอะไรจะเย็นไปกว่าศูนย์สัมบูรณ์ แต่อุณหภูมิสัมบูรณ์เชิงลบ แม้ว่าในทางเทคนิคแล้วจะต่ำกว่าศูนย์ แต่จริงๆ แล้วร้อนอย่างไม่มีสิ้นสุด
นั่นเป็นเพราะเครื่องหมายบวกหรือลบในระดับเคลวินอธิบายการกระจายพลังงานของอนุภาคของสาร โดยปกติ อนุภาคส่วนใหญ่ภายในระบบจะมีพลังงานค่อนข้างต่ำ มีเพียงไม่กี่ขั้นสูงสุดของช่วงพลังงาน ในสถานการณ์เช่นนี้ อุณหภูมิจะเป็นบวกเสมอ
ชไนเดอร์และเพื่อนร่วมงานกลับรายการการกระจายในแก๊สของอะตอมโพแทสเซียม พวกเขาใช้เลเซอร์และแม่เหล็กเพื่อจำกัดอะตอมให้เป็นแถบพลังงานแคบๆ ในตอนแรก อะตอมส่วนใหญ่มีพลังงานอยู่ที่ปลายล่างของแถบนั้น แต่ด้วยการเปลี่ยนเลเซอร์และสนามแม่เหล็ก นักวิจัยได้พลิกการกระจายพลังงานของอะตอม ทันใดนั้นอะตอมส่วนใหญ่อยู่ที่ขีด จำกัด บนของพลังงานที่อนุญาต ในสถานการณ์นั้น ก๊าซมีอุณหภูมิติดลบ ( SN: 2/9/13, p. 10 )
ในขณะเดียวกัน ก๊าซก็ร้อนกว่าสารใดๆ ที่มีอุณหภูมิเป็นบวก เนื่องจากอะตอมที่มีพลังงานสูงมีปริมาณมากเกินไป ความร้อนจะไหลจากแก๊สไปยังสารใดๆ ที่มีอุณหภูมิเป็นบวก และความร้อนจะไหลจากที่ร้อนขึ้นไปสู่ที่เย็นกว่าเสมอโดยกฎของอุณหพลศาสตร์
การทดลองของชไนเดอร์เปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาระบบที่เป็นระเบียบมากขึ้นด้วยพลังงานที่เพิ่มขึ้น การเพิ่มพลังงานจะทำให้อะตอมจำนวนมากขึ้นรวมตัวกันที่ขีดจำกัดพลังงานสูง นักวิจัยยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าอะตอมโพแทสเซียมซึ่งควรจะยุบเข้าหากันยังคงมีเสถียรภาพที่อุณหภูมิติดลบ การขับไล่นี้อาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับพลังงานมืด ซึ่งเป็นองค์ประกอบลึกลับของจักรวาลที่ต่อต้านแรงดึงดูดและทำให้จักรวาลขยายตัวในอัตราเร่ง
