Есть структурные лавина ждет внутри этой коробки из рисовых хлопьев на полке супермаркета. Исследователи Корнельского теперь ближе к пониманию того, как эти структуры ведут себя-и в некоторых случаях ведут себя необычно.
Исследователи, во главе с Джеймсом Сетхной, профессор физики колледжа искусств и наук, впервые оказываемых модель для хрустящего звука в двух измерениях. Их бумага, «необычные масштабирования для двумерного Лавин: лечить гранить и масштабирования в нижней критической размерности» было опубликовано октября. 30 в физических исследованиях комментарий. Ведущий автор статьи был Лориен Х. Хейден, С. М. ’15, к. т. н. ’19, и соавтором был Archishman Раджу, С. М. ’16, к. э. н. ’18.
Молоко поступает рисовых хлопьев посредством процесса, известного как «жидкий вторжения», который похож на метод нефтяной промышленности закачки воды под давлением в пористые песчаники, чтобы вытолкнуть нефть. Шум — хлопья знаменитый «оснастки, треск и поп» — это типа крошечных «лавина», что указывает на прилив молока вторжения поры в воздушный рис. Каждая лавина-это, по сути, состоят из более мелких вариантов самого себя, соразмерность сформировано «сила закона» распределения. Треск также описывает землетрясения, магниты и многие другие системы.
«Мы знаем, как бороться с властью закон скейлинга», — сказал Сетхной, старший автор бумаги, «но мы признали, что есть много интересных задач по физике, где сила закона масштабирование не работает. Но она по-прежнему выглядит фракталом в том смысле, что когда вы возвеличиваете вещи, вы видите то, что выглядит так же.»
Ранее исследователи смоделировали треск в трех, четырех и пяти измерений посредством процесса, называемого шкалирования Уидом-способ учета критической точки аномалий, созданное компанией Benjamin Уидом, почетный профессор химии и химической биологии. Критической точкой является тот момент, когда система или форма материи переходит в новую фазу.
Эти моменты часто отмечаются необычное поведение, где законы власть не относится.
«Я провел 20 лет, будучи озадачен о том, как анализировать эту очень простую модель в двух измерениях», — сказал Сетхной. «Я могу имитировать это, но я не мог сделать масштабирование Уидом. Я не мог понять, вещи, которые заменил закон силы. И это раздражало меня. Так что я начал смотреть на другие проблемы, 50-летние проблемы, и никто не сделал им, либо».
Решение сетхной заключалась в том, чтобы включить в работу еще один новаторский Cornellian, покойный физик Кеннет г. Вильсон, чья работа на квантовых полей с математической схемой называется ренормгруппы расширили исследования Уидом и получил Нобелевскую премию Вильсона по физике в 1982 году.
«Кен Уилсон был заинтересован в понимании поведения материалов, как они прошли через критические точки, как они меняют свое поведение в качественные», — сказал Сетхной. «Мы выяснили, как сделать Уидом масштабированием для систем, метод Уидом не работают, с помощью декоративной анализа предсказаний ренормгруппы Кен Уилсон.»
Связывая вместе несколько прядей Корнелл-взрослая математические методы, исследователи решили старую проблему с нового теоретического подхода и методов моделирования, сделав важный шаг на пути к полному пониманию того, как лавины и треск вести себя шума вблизи критических точек.
Рисовых хлопьев может не смотреть, или звук, тот же снова.
«Мы парализованы, я думаю, тот факт, что мы вообще не понимали, во многих случаях, точная природа как переходы происходят», — сказал Сетхной. «И в первый раз, мы действительно разобрались. По крайней мере, многое из этого».
Исследование было поддержано Национальным научным фондом и Фондом Саймонса.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!