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2020年9月09日 -
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浮力,也被稱為上升力,是由流體施加的向上的力量,以對抗部分或完全浸沒在水中的物體的重量,首次發現於2000多年前。但是,盡管這一發現可能很古老,一個法國研究小組宣布他們發現了一種新的浮力,他們稱之為“反重力”。在理論和實驗中,物理學家們觀察到,像小玩具船這樣的物體可以漂浮在懸浮液體的另一邊,而不會因為重力而下落。
在發表在《自然》雜志上的一項新研究中,研究人員發現他們可以通過在一個封閉的玻璃牆內振動和懸浮高密度液體來創造所謂的反重力效應。在提到一種發生在不同密度的液體表面之間的現象時,研究人員認為,這種反直覺的上下顛倒的浮力現象表明,瑞利-泰勒不穩定性通過振動穩定化不僅可以被考慮,還可以被看作是在未知條件下進行新實驗的機會。
為了產生這種效果,研究小組用一個玻璃腔、甘油和矽油以及一個振動板創造了一個高度協調的研究環境。在正常情況下,黏性液體會慢慢地從一個倒轉的充滿空氣的腔室的兩側流下來,並在底部沉澱,並取代空氣。但是如果腔室快速振動,研究人員發現黏性液體不會完全到達腔室的底部,相反,它們會懸浮在一個氣墊上面。
研究人員用兩個小玩具船演示了懸浮液體的影響,在磁指針的幫助下,他們將一只船浮到液體的頂部,另一只浮到液體的底部。在一個無振動的環境中,他們會期望看到頂部的船會浮起來,底部的船會掉到艙底。但是,在這些實驗中,研究人員觀察到兩艘船都漂浮在各自的表面上,較低的那艘船在懸浮液體的底面上下顛倒著航行。
他們還發現,對於船來說,這是一個穩定的狀態,使用指針移動它不會導致它下落。研究人員也可以用理論計算來驗證他們的結果,這表明這不是偶然的。他們現在對化學或生物領域中可能存在的其他類似狀態感到興奮,這一發現促使科學家重新思考這個奇異的、反直覺的穩定結構中的所有界面現象。