Các nhà vật lý tại Đại học Chicago (Mỹ) thả một viên bi vào thùng cát nén lỏng lẻo, làm vọt lên một tia cát có tính chất giống như một dạng đặc biệt của chất lỏng đặc. Họ mô tả nó là phương diện lạ thường của vật chất.
“Chúng tôi dò thấy ra một phương diện mới của chất lỏng, tồn tại dưới dạng tập hợp lại của khí – trong trường hợp này là không khí – và các hạt vật chất đậm đặc. Hiện tượng này thật đáng kinh ngạc“, trưởng nhóm nghiên cứu Heinrich Jaeger nói.
Nó lao động như thế nào?
“Dòng cát vọt lên giống như một dòng khí siêu đậm và siêu lạnh. Chữ lạnh ở đây không có ý nhiệt độ xung quanh, mà ở cách thức chúng tôi xác định nhiệt độ thông qua sự sự chuyển động ngẫu nhiên của các hạt“, Jaeger biện hộ. “Trong dòng cát này, có rất, rất ít sự chuyển động ngẫu nhiên“.
Mặc dù được thông báo ngày hôm qua, song hiện tượng này lần đầu tiên được ghi lại nhận là từ năm 2001, trong công trình kiến trúc của Sigurdur Thoroddsen và Amy Shen, những người sau đó công việc tại Đại học Illinois ở Urbana-Champaign (Mỹ).
Jaeger đã khuyến khích người học của ông là Andrew Flior lặp lại thí nghiệm, và một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Detlef Lohse ở Đại học Twente, Hà Lan, đã dùng rồi video nhịp độ cao và các mô hình máy tính để phỏng nghĩ rằng dòng vết li ti sinh ra do lực hấp dẫn khi vật liệu ào vào để lấp đầy chỗ rỗng mà viên bi để lại.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra những bức ảnh X quang ở nhịp độ 5.000 hình/giây. Họ kết luận rằng không khí bị kìm néna các hạt cung cấp nhiều nhất năng lượng để lái dòng cát (một thí nghiệm tương tự thực hiện trong điều khiện áp suất không khí thấp đã không tạo được dòng mạnh mẽ như vậy).
“Kết quả này khác xa kết quả tìm kiếm so với phỏng đoán“, Lohse nói. “Chúng tôi từng nghĩ rằng ảnh hưởng của không khí sẽ làm yếu dòng khí, nhưng trong trường hợp này thì trái lại“.
Dòng cát bị phân làm hai phần riêng biệt, một dòng cứng và còn lại là một luồng hạt.
“Một trong những bí ẩn quan trọng nhất mà chúng tôi vẫn chưa giải được là tại sao dòng cát lại có ranh giới rõ ràng đến vậy“.
Bạn có thể lặp lại thí nghiệm cơ bản này tại nhà, mặc dù sẽ không có quỹ nào bảo lãnh việc chụp ảnh và do đó bạn không thể quan sát trọn vẹn hiện tượng. Đổ đường ra lối vào một bình chứa sao cho nó ở phương diện lỏng lẻo. Thả một viên bi vào bình và quan sát.
T. An (theo LiveScience)
