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7日常事情的神秘物理学

介绍

 黑板-02

在一个黑板的方程在Fermilab,一个物理研究设施在伊利诺伊州。 (图片信用:DOE)

物理学家们已经弄清楚了宇宙的一些极其精细的细节,从黑洞的半径到亚颗粒的行为既不是我们甚至没有看到的。这可能会让你感到惊讶,然后,他们缺乏解释(或者最近偶然发现它们)对于我们在日常生活中观察的许多常见现象。

因为你将在以下幻灯片中学到,所有最神秘的事情都可能是那些脸上的那些似乎是平凡的。

坚果

 混合螺母-02

小碗在上面显示大坚果的混杂的坚果和花生下面。 (图片信用:Melchoir | Creative Commons)

也许你注意到,在碗混合坚果中,巴西坚果似乎总是坐在上面。这被称为“巴西坚果效应”,看似平凡的现象实际上是许多尸体物理中最大的未解决的谜团之一,这些科学描述了大量交互对象的科学。

在各种各样的东西(无论是螺母,沉积沉积物还是其他不同尺寸的其他物体)中,尽管有较大的肉,但较小的物体随着时间的推移,较小的物体倾向于下降。也许小东西通过裂缝涓涓细流。 对流电流 也可能发挥作用,可能会缩小粒子的凝结。所有这些可能性和更多可能对巴西坚果效应有贡献,但没有人知道哪些或在多大程度上,没有成功的计算机模拟这种现象。

不仅是坚果制造商,还有物理学家,天文学家和地质学家都会受益于对效果的理解,所以下次你正在吃坚果或格兰诺拉麦片,或者将面包屑从一碗Doritos钓鱼,尝试考虑考虑涉及的物理学。

泡沫

 剃须膏

剃须膏是一种称为泡沫的神秘物质的一个例子。 (图片信用:sxc.hu)

今天有泡泡浴吗?也许不是,但你可能已经剃光,洗碗,有拿铁或啤酒,或者,如果你幸运,那就吃了一块馅饼,吹着奶油。

我们经常遇到泡沫,我们很少有人退后一步,完全欣赏真正的东西多么奇怪。对于初学者,考虑一下:奶油是固体,液体或气体?

根据UCLA的物理学教授的说法,泡沫通常为95%的气体和5%液体。不知怎的,这些加起来给他们一些固体的特征。泡沫中的气体将液体分开形成微小气泡的基质,如果气泡的液体壁足够刚性,则泡沫有时可以保持其形状。

然而,没有公式以预测泡沫的尺寸恰好基于其气泡的尺寸或其含有的液体量的刚性或渗漏的恰当。 “泡沫的物理学理解得很差,”榴莲 告诉NASA科学 .

 冰滑冰-02

在奥地利的一个冻湖的人滑冰。 (图片信用:Creative Commons | Kafubra)

一个世纪和一半的科学探究尚未确定为什么冰可以让你跌倒。科学家们同意,在固体冰上的一层薄薄的液态水导致它的光滑,并且流动的流动性使得难以走路,即使层很薄。但对于冰,与大多数其他固体不同,冰没有达成共识,有这样一层。

理论主义者推测,它可能是与熔化其表面熔化的冰接触的滑动的行为。其他人认为流体层在拖鞋到达之前在那里,并且通过表面分子的固有运动产生了不知何故。

我们知道你正在寻找某人或某事来责怪,就像你躺在地上发怒一样,但不幸的是,陪审团仍然在这个。 [令人惊讶的奇怪的水物理 ]

谷物

 cheer

Cheerios Clumping。 (图片信用:Dreamstime)

您可能或可能没有思考为什么您的早餐谷物往往会聚在一起或紧贴一碗牛奶的两侧。配音 Cheerios效果 由科学家们,这种丛生的现象适用于漂浮的任何漂浮物,在早晨刮胡子后,在水中的泡沫泡泡和头发颗粒。

剑桥大学的研究生和来自哈佛大学的数学家Lakshminarayanan Mahadevan的Dominic Vella是第一个解释了简单物理学的效果,他们在2005年的纸上做了。他们证明了赛车效果,由液体表面的几何形状产生。

表面张力 在碗中稍微制作牛奶的表面洞穴。因为牛奶中的水分子被玻璃吸引,所以牛奶的表面在碗边缘向上弯曲。因此,边缘附近谷物的碎片沿着该曲线向上浮动,出现在它们上面粘附到边缘。

同样由于表面张力,谷物在碗中漂浮在牛奶的表面中间,在牛奶的表面凹陷,在其中浸入其中。当两件谷物触摸时,他们的两个凹痕成为一个,并且在它中休息,他们粘在一起。

磁铁

 磁诗

(图片信用:Kabl0ey |创意共享)

磁铁:非常奇怪,呵呵?他们怎么了?

克利夫兰州立大学的物理教授和广泛使用的教科书“基础知识”的物理教授(威利,第8版,第8版),解释说,磁场自然地从构成原子的电荷粒子外辐射。

通常,在物质上,电子的磁场在不同方向上,互相抵消。 (这就是为什么当您的身体中的电子时,电子器件不会让您伸出冰箱。)但是当磁场在物体上的所有电子沿同一方向对齐时,如许多金属(和显然,在磁铁中),a 产生磁场。这在其他磁性物体上施加了一种力,可以根据自己的磁场的方向吸引或排斥它们。

不幸的是,试图了解更深层次的磁性基本上是不可能的。虽然物理学家已经提出了一个称为“量子力学“这非常准确地解释了包括磁性的颗粒的行为,无法直观地了解理论真正意味着什么。

物理学家奇​​怪:为什么颗粒辐射磁场,有什么是磁场,为什么它们在两个方向之间总是对齐,给出北极和南极之间的磁铁? “我们只是观察到,当你制作充电的粒子移动时,它会产生一个磁场和两极。我们真的不知道为什么。这只是宇宙的一个特征,而且数学解释只是通过'家庭作业分配'自然和获得答案,“沃克告诉生活的小谜团。

静止的

 静发

静态堆积使头发站在尽头,正如带正电的毛发互相排斥。 (图片信用:sxc.hu)

静态冲击是令人不愉快的。我们所知道的是:当你的身体表面上有多余的或负面电荷在你的身体表面上积聚时,它们会发生,当你触摸某些东西并让你离开时,放电。或者,当静电积聚在别的东西上时,它们可能会发生,然后触摸你的东西。在这种情况下, 多余的电荷的出口路线。

但为什么所有的积累?这还不清楚。共同的(并且可能部分正确的)解释说,当两个物体一起摩擦时,摩擦 敲掉原子的电子 在其中一个物体中,然后将其移动到第二个目的上,使第一物体具有过量带正电的原子并给出第二个过量的负电子。然后,对象(你的头发和羊毛帽,说)将静态充电。但为什么电子从一个物体流到另一个物体,而不是在两个方向上移动?

这从未令人满意地解释过,最近由西北大学研究员Bartosz Grzybowski的研究发现,甚至可能是这种情况。如6月份的杂志,Grzybowski发现,在静态充电的物体上存在过多的积极和过度负面费用的斑块。他还发现整个分子似乎在物体之间迁移,因为它们被摩擦在一起。

显然,静态的解释正在发生变化。

彩虹

彩虹宽-02

在Wrangell-st的全功能双重彩虹。伊莱亚斯国家公园,阿拉斯加。 (图片信用:Eric Rolph | Creative Commons)

彩虹形式作为阳光照射地球大气层的水滴。液滴充当棱镜,“折射”或将光分离成其成分颜色,并从在与太阳相对的方向的方向上向它们的角度下拍摄在40到42度之间的范围内拍摄。

当然,彩虹不再是科学的神秘。它们是由光线通过球面的方式导致的:首先进入每个滴表面的折射,反射了下降的背面,再次折射,因为它离开滴剂,所有这些反弹都是其最终角度方向。自17世纪物理学家伊萨克牛顿的日子以来,这一解释是已知的。 [为什么我们不能到达彩虹的尽头? ]

但是,想象一下,神秘的彩虹似乎是多么糟糕!因为它们是如此美丽,并且在许多早期宗教中都是莫名其妙的。例如,在古希腊,彩虹被认为是众神的信使在地球和天国之间旅行时的传道人所做的道路。

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