加入收藏 设为首页

分类中心

解决方案 北京pk10高手赌法 > 解决方案 > 开关行为表明无用的微粒可以变成“像生命一样”

开关行为表明无用的微粒可以变成“像生命一样”

发布时间:2018-05-15

埃默里大学的物理学家已经证明,即使在环境保持稳定的情况下,通过在晶体和流体状态之间来回切换,无生命粒子系统可以变得“像生活一样”。这是这种动态的第一个实验实现。

“我们发现也许是最简单的物理系统,可以在固定的环境中持续改变行为,”Emory物理学助理教授贾斯廷伯顿说。 “事实上,这个系统非常简单,我们从来没有料到会看到这样一个复杂的财产。”

许多生命系统 - 从萤火虫到神经元 - 共同转换行为,开始然后关闭。然而,当前的论文涉及一种非生命系统:塑料颗粒,细小的粉尘斑点,没有“开”或“关”开关。

“单个粒子不能在结晶和流体状态之间变化,”Burton说。 “当有这些粒子收集时,转换就会出现 - 事实上,只有40个。我们的发现表明,系统在任何时间范围内切换行为的能力比以前认为的更普遍。”

伯顿实验室将这些微小的塑料颗粒作为更复杂系统的模型进行研究。他们可以模拟真实现象的特性,如固体的熔化,并揭示当系统受力驱动时系统如何变化。

埃默里研究生古加戈娅将微米大小的微粒慢慢地“盐化”到充满等离子体的真空室中,从而形成悬浮在充电电极上方的单层粒子。他保持低气压,所以颗粒可以自由移动。

颗粒悬浮在充满等离子电离氩气的真空室中。通过改变腔室内的气体压力,实验室成员可以研究颗粒在激发的自由流动状态之间移动到卡住的稳定位置时的行为。

目前的发现发生在埃默里研究生Guram“Guga”Gogia敲击振动器并缓慢“盐化”颗粒进入充满等离子体的真空室中,在悬浮在带电电极上方的单层粒子上。 “我只是好奇,如果我在低气压下设置反应室的参数,这些颗粒会随着时间的推移表现出来,使它们能够自由移动,”Gogia说。 “几分钟后,我可以用肉眼看到他们的行为很奇怪。”

从几十秒到几分钟之间的任何时间,颗粒将从锁步或刚性结构移动到处于熔化的气体状态。这是令人惊讶的,因为颗粒不仅仅是熔化和再结晶,而是在两种状态之间来回运动。

“想象一下,如果你在室温下在柜台上放了一盘冰,”戈吉亚说。 “如果它融化,你不会感到惊讶。但是如果你把冰放在柜台上,如果它不停地变回冰面并再次融化,你会感到震惊。“

Gogia进行了实验来确认和量化这种现象。这些发现可以作为研究非平衡系统新兴性质的简单模型。

“切换是我们物质世界中无处不在的一部分,”伯顿说。 “从地球气候到人脑中的神经元,没有任何东西长期处于稳定状态。了解系统如何切换是物理学中的一个基本问题。我们的模型消除了这种行为的复杂性,提供了必要的最低配料。这为帮助理解更复杂的系统提供了一个基础,一个起点。“

出版物:Guram Gogia和Justin C. Burton,“突现双稳性和在非平衡晶体中的转换”,Physical Review Letters,2017; 119(17)DOI:10.1103 / PhysRevLett.119.178004

资料来源:埃默里大学卡罗尔克拉克

更多
上一篇:研究人员确定了干细胞驱动壁虎重建尾巴的能力 下一篇:为什么新加坡参加特朗普-金峰会?