La plupart des espèces sont connues simples trois états, à savoir solide, liquide et gazeux (état de plasma, plus oh aussi plus de quatre états). Mais il existe d'autres formes d'existence, tels que le plasma (ie plasma état) est la forme la plus abondante de la matière de l'univers, il existe dans notre système solaire, le soleil et les autres planètes.
(Cartes cercle ont été ajoutées ici, s'il vous plaît aller aux titres de vue du client d'aujourd'hui)Les scientifiques tentent toujours de comprendre le principe de base de cet état de la matière. Il se trouve que l'importance de cet état est en croissance, non seulement pour expliquer comment fonctionne l'univers, mais aussi dans l'utilisation de matériel pour produire de l'énergie alternative.
Brocade Park - popularisation Science: Université de Rochester Laboratoire de laser Énergétique (LLE) pour les premiers chercheurs à temps ont découvert un procédé de conversion du plasma de métal liquide. Et observer le changement dans le liquide dans des conditions de haute densité de l'état de plasma de température, ils ont publié des observations sur les « Physical Review Letters », les étoiles et les planètes de compréhension significative mieux, et peut aider à atteindre nucléaire contrôlée fusion - c'est une prometteuse source d'énergie alternative, les scientifiques ont depuis des décennies été incapables d'atteindre cet objectif! (End ici boule de plasma mobile voit la figure Oh (^ ^ *))
Qu'est-ce que le plasma (état de plasma)?
Le plasma est un mouvement libre des électrons et des ions (atomes perdent des électrons) se composant d'une soupe, ils sont conducteurs facile. Bien que le plasma sur la terre n'est pas commun (utiliser une flamme nue de la vie est aussi un état de plasma, mais pas tout à fait), mais ils constituent la majorité de l'univers observable de la matière, comme la surface du soleil. Les scientifiques du plasma artificiel peuvent être générés dans la terre, généralement par chauffage du gaz à des milliers de degrés Fahrenheit pour libérer des atomes électrons. Dans une plage plus petite que la télévision à écran plasma et néon processus « émettent » est le même: l'excitation électrique des atomes de gaz de néon, de sorte que l'état de plasma dans les photons au néon et émettent.
Du liquide au plasma
LLE Cependant, comme assistant de recherche Mohamed Zaghoo et ses collègues ont observé, il existe une autre méthode de production d'un plasma: à une densité élevée, le métal liquide est chauffé à des températures très élevées produiront plasma à haute densité, le ce dernier changement n'a jamais été observé scientifiquement, et c'est ce que nous faisons. Ceci est une observation unique, le métal liquide ayant un propriétés quantiques à haute densité, mais s'ils aiment la transition vers l'état de plasma à une densité élevée permet, ils présentent les propriétés classiques. Années 1920, les deux fondateurs de la mécanique quantique Enrico Fermi (Enrico Fermi) et Paul Dirac (Paul Dirac) introduit une formule statistique:
- Dans la surface de plasma du Soleil peut être vu l'apparition de l'anneau, le plasma est sous forme de matière, Université de Rochester scientifiques le plus abondant de l'univers sont à la recherche de nouvelles façons d'observer et de créer le plasma. Image: NASA / SDO
Il décrit le comportement du matériau par les électrons, les neutrons et les protons (le matériau normale constituant l'objet de la Terre). Et Dirac suppose que Fermi, sous certaines conditions des électrons ou des protons (température haute ou basse densité) doit avoir certaines caractéristiques physiques classiques quantiques ne peuvent décrire. Cependant, le plasma ne suit pas ce modèle. Afin d'observer le métal liquide et traverser le plasma, le métal liquide des chercheurs LLE a commencé deuterium, spectacles deutérés les propriétés classiques du liquide. Afin d'augmenter la densité de deuterium, les chercheurs, il a été refroidi à 21 Kelvin (-422 degrés Fahrenheit).
Ensuite, les chercheurs ont utilisé le laser LLE OMEGA a déclenché une forte onde de choc dans l'ultra-basse température deutérium liquide. La compression de choc de deuterium à plus de 500 millions de fois la pression atmosphérique à grande, mais aussi pour élever sa température Fahrenheit près de 180.000 degrés. Un échantillon de départ est complètement transparent, mais avec une pression croissante, il devient un métal brillant, ayant une réflectivité optique élevée. En contrôlant la relation entre le facteur de réflexion et la température de l'échantillon peut être conditions lumineuses observées avec précision, tels métalliques simple liquide dans un plasma dense.
Comprendre les choses dans les cas extrêmes
Les chercheurs ont observé que ce métal liquide initial présente des propriétés quantiques des électrons, qui, dans les températures extrêmes et la densité sont à prévoir. Cependant, à environ 90000 degrés Fahrenheit lorsque la réflectivité du deuterium métallique a commencé à augmenter, si le système électronique n'est plus classique mais quantique, le pouvoir réfléchissant va augmenter, ce qui signifie que ce métal est devenu un plasma . Autrement dit, les chercheurs LLE commencent par un liquide simple. La densité accrue à des conditions extrêmes, un état d'affichage du liquide dans les propriétés quantiques. LLE chercheur principal, co-auteur Su Xing Hu de l'étude (de translittération) a dit: la température augmente encore plus loin afin qu'il devienne un plasma, il montre les caractéristiques classiques, mais toujours dans les conditions de haute densité.
scientifiques LLE dans des conditions de haute densité de métal liquide dans un plasma, la densité accrue à des conditions extrêmes, un état d'affichage du liquide dans les propriétés quantiques. La figure montre la répartition du métal liquide quantique une haute densité d'électrons, les électrons dont deux seulement peuvent partager le même état. Cependant, lorsque la température a augmenté à 0,4. température fermi (environ 90.000 degrés Fahrenheit), Réorganiser électronique de façon aléatoire, comme un pot de plasma chaud, électrons perdent leur nature quantique, exposé le comportement classique (figure). Photo: Laser Laboratoire Énergétique / Heather Palmer
Il convient de noter que les conditions quantique et classique croisement se produit avec la plupart des personnes en fonction de différentes attentes des manuels de plasma. De plus, ce comportement peut être applicable à tous les autres métaux. Ces principes de base de la solution plasma et liquide, permet aux chercheurs de développer un nouveau modèle pour décrire comment un matériau de haute densité à conduire l'électricité et de la chaleur, et contribuent à expliquer les substances des pôles solaires, ainsi que pour aider à atteindre l'énergie de fusion. Ce travail est non seulement une curiosité de laboratoire, un grand plasma composé de la structure interne des entités astrophysiques comme les naines brunes, représente aussi l'état de la matière nécessaire pour réaliser la fusion thermonucléaire. Ces modèles pour notre compréhension de la meilleure façon de concevoir des expériences pour réaliser la fusion nucléaire est essentielle!
Brocade Park - Sciences Popular Science | Recherche / de: University of Rochester / Lindsey Valich
Périodique Littérature de référence: "Physical Review Letters"
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.122.085001
Brocade Park - transfert de l'espace des États-Unis et de la science astronautique
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