加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員有效地再現(xiàn)了直徑3厘米的玻璃球內(nèi)恒星和其他行星上或附近的重力類型。這將是幫助科學(xué)家們解決衛(wèi)星與地面之間通信問題的重要成果，對于人類的航天事業(yè)有重要作用。
太陽耀斑和其他類型的空間天氣會(huì)對太空飛行以及繞地球運(yùn)行的電信和其他類型的衛(wèi)星造成嚴(yán)重破壞。但迄今為止，科學(xué)家研究克服這一挑戰(zhàn)的方法的能力受到嚴(yán)重限制。這是因?yàn)樗麄冊诘厍蛏系膶?shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)受到重力的影響與太空條件完全不同。
但加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)家的一項(xiàng)新研究最終可以幫助解決這個(gè)問題 - 這可能是在太空探險(xiǎn)期間保護(hù)人類(和設(shè)備)以及確保衛(wèi)星正常運(yùn)行的一大步。該論文發(fā)表在《物理評論快報(bào)》上。
加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員有效地再現(xiàn)了直徑為3厘米(約1.2英寸)的玻璃球內(nèi)恒星和其他行星上或附近的重力類型。為此，他們使用聲波來產(chǎn)生球形引力場并產(chǎn)生等離子體對流 - 氣體在接近物體表面時(shí)冷卻，然后在接近核心時(shí)重新加熱并再次上升 - 產(chǎn)生流體電流，進(jìn)而產(chǎn)生磁電流。
這一成就可以幫助科學(xué)家克服重力在實(shí)驗(yàn)中的限制作用，這些實(shí)驗(yàn)旨在模擬恒星和其他行星中發(fā)生的對流。
“人們對嘗試用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)M球形對流非常感興趣，以至于他們實(shí)際上在航天飛機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗麄儫o法在地面上獲得足夠強(qiáng)大的中心力場，”加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)教授，該研究的資深作者Seth Putterman說?！拔覀冋故镜氖?，我們的微波產(chǎn)生的聲音系統(tǒng)產(chǎn)生的引力如此之強(qiáng)，以至于地球的引力不是一個(gè)因素。我們不再需要進(jìn)入太空進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)。
加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員使用微波將玻璃球內(nèi)的硫磺氣體加熱到5000華氏度。球內(nèi)的聲波就像重力一樣，限制了被稱為等離子體的熱弱電離氣體的運(yùn)動(dòng)，形成類似于恒星等離子體電流的模式。了解更多美國大學(xué)資訊，添加顧問老師VX：Tops6868
“聲場就像重力一樣，至少在驅(qū)動(dòng)氣體對流時(shí)是這樣，”加州大學(xué)洛杉磯分校項(xiàng)目科學(xué)家、該研究的第一作者約翰·庫拉基斯(John Koulakis)說?！巴ㄟ^在熱等離子體的球形燒瓶中使用微波產(chǎn)生的聲音，我們實(shí)現(xiàn)了比地球引力強(qiáng)1000倍的重力場。
在地球表面，熱氣體上升是因?yàn)橹亓κ垢芗?、更冷的氣體靠近行星的中心。
事實(shí)上，研究人員發(fā)現(xiàn)，球體外半部附近的熾熱明亮氣體也向外向球壁移動(dòng)。強(qiáng)大的持續(xù)引力產(chǎn)生了類似于太陽表面附近看到的湍流。在球體的內(nèi)半部分，聲重力改變方向并向外指向，導(dǎo)致熱氣體下沉到中心。在實(shí)驗(yàn)中，聲引力自然地將最熱的等離子體保持在球體的中心，它也發(fā)生在恒星中。
以反映太陽和行星對流的方式控制和操縱等離子體的能力將有助于研究人員了解和預(yù)測太陽天氣如何影響航天器和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。例如，去年一場太陽風(fēng)暴摧毀了40顆SpaceX衛(wèi)星。這種現(xiàn)象也給軍事技術(shù)帶來了問題。例如，在高超音速導(dǎo)彈周圍形成湍流等離子體會(huì)干擾武器系統(tǒng)通信。
Putterman和他的同事們現(xiàn)在正在擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)規(guī)模，以便更好地復(fù)制他們正在研究的條件，以便他們可以更詳細(xì)地觀察這種現(xiàn)象，并延長時(shí)間。
以上就是UCLA大學(xué)研究員模擬出宇宙各天體重力類型的相關(guān)內(nèi)容。如果您對美國留學(xué)感興趣，歡迎您在線咨詢托普仕留學(xué)老師，托普仕留學(xué)專注美國前30高校申請，助力國內(nèi)學(xué)子順利獲得美國藤校入讀資格。
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