Forscher Knacken Den Code Von 'Flying Donuts'

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Toroide! Toroide! Toroide!

Wissenschaftler haben herausgefunden, wie man Donut-förmige Lichtimpulse erzeugen kann. Und nein, man kann sie nicht essen - aber das ist aus drei Gründen eine große Sache:

  1. "Donutförmige Lichtimpulse" ist eine lustige Phrase zum Schreiben und Nachdenken.
  2. Die donutförmigen Impulse könnten Wissenschaftlern dabei helfen, seltsame, donutförmige magnetische Formationen in bestimmten Arten von Materie zu untersuchen.
  3. Zum ersten Mal könnten Wissenschaftler Wellen erzeugen, die von Physikern als "raum- und zeitabhängige Funktionen" bezeichnet werden.

Jede elektromagnetische Welle, die jemals erzeugt wurde, kann mit einer Gleichung beschrieben werden, wenn wir ihre Position in Zeit oder Raum kennen, sagte Nikitas Papasimakis, einer der Theoretiker hinter der Entdeckung und Physiker an der University of Southampton. [Die geheimnisvolle Physik der 7 Dinge des Alltags]

Zum Beispiel sieht ein elektromagnetischer Impuls, der wie eine Sinuswelle geformt ist, wie der unten abgebildete, ungefähr 5 Sekunden nach seinem Erscheinen so aus wie 30 Sekunden nach seinem Erscheinen (oder etwa 5 oder 30 Fuß von seinem Erscheinen entfernt) ). Um es zu beschreiben, müssen Sie nur seine Position in Zeit oder Raum kennen.

"Fliegende Donuts" sind auch Wellen; Sie gehören zu einer Klasse von speziellen theoretischen Wellen, die erstmals 1996 vorgeschlagen wurden (darunter auch sogenannte fokussierte Pfannkuchen), die so komisch und komplex sind, dass die Gleichungen, die sie beschreiben, die Wellenposition kennen müssen, um funktionieren zu können In Bezug auf Raum und Zeit erzählte Papasimakis WordsSideKick.com.

Wenn Wissenschaftler einen fliegenden Donut in der realen Welt erzeugen würden, wäre es das erste Mal, dass Menschen eine derart komplizierte Welle erschaffen.

Eine Abbildung einer fliegenden Donutwelle

Eine Abbildung einer fliegenden Donutwelle

Bildnachweis: N. Papasimakis et al., Phys. Rev B. (2018)

Abgesehen von prahlenen Rechten wollen Wissenschaftler diese Wellen aus einem praktischeren Grund erzeugen, damit sie ein merkwürdiges Verhalten verstehen können, das manchmal in der Materie zu sehen ist, sagte Papasimakis.

In der Tat haben sich Papasimakis jüngste Arbeiten auf dieses merkwürdige Verhalten der Materie konzentriert. Unter bestimmten Umständen wird Materie elektromagnetisch angeregt. Wissenschaftler haben ein besseres Verständnis für die allgemeineren Versionen dieses Effekts, wie z. B. die Magnete mit zwei Enden, die Sie an Ihrem Kühlschrank befestigen. Es gibt jedoch eine weniger verbreitete Version, die "toroidale magnetische Erregung" - im Grunde genommen einen Donut-förmigen, magnetisch angeregten Bereich innerhalb eines Materieteils -, der von der Physik beherrscht wird, die Wissenschaftler immer noch herausfinden.

Papasimakis sagte, es sei nicht sehr gut studiert - zum Teil, weil der Effekt so schwach ist.

Fliegende Donuts könnten Forschern dabei helfen, diese toroidalen Erregungen zu untersuchen.

Um einen fliegenden Donut zu erzeugen, müssen Wissenschaftler ein spezielles Material bauen, das im Wesentlichen aus einer Reihe sorgfältig angeordneter Antennen besteht. Papasimakis und seine Kollegen schreiben am 23. Mai in Physical Review B. Die Antennen könnten unterschiedlich sein Je nachdem, wie groß ein Donut sein sollte, den Sie erzeugen wollten, fügte er hinzu.

Der nächste Schritt, sagte er, ist, tatsächlich eines dieser Arrays zu bauen und im wahrsten Leben einen fliegenden Donut abzufeuern. Er und seine Kollegen, sagte er, arbeiten bereits daran.

Ursprünglich veröffentlicht am Live-Wissenschaft.


Videoergänzungsan: Calling All Cars: Milk Bottle Murder / Fifty Cents for Life / Banks and Bribes.




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