Kredit:G. Voth/Wesleyan University, via fysik
Et lille team af forskere fra Wesleyan University, Aix Marseille Universitet og Göteborg Universitet har forsøgt at teste Lord Kelvins isotropiske helicoide teori ved at bygge flere testobjekter og tabe dem i en balje med vand. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver, hvordan de konstruerede deres genstande, hvordan de testede dem, og hvad de observerede.
For næsten halvandet århundrede siden, Den berømte matematiker Lord Kelvin foreslog, at der skulle eksistere en genstand, som hvis den blev skabt på den rigtige måde, ville se det samme ud fra enhver retning, og ville rotere naturligt, hvis det blev tabt i en tank med vand. Han kaldte sit foreslåede objekt en isotrop helicoide og foreslog, at det sandsynligvis ville være en kugle med finner placeret på overfladen, nogle i 45° vinkler til midtercirklen, nogle ved 90°. Forskerne mener, at det er sandsynligt, at der er gjort forsøg på at teste Kelvins teori, men de kunne ikke finde noget bevis for det i forskningstekster. De antyder, at de fleste sådanne forsøg sandsynligvis involverede konstruktion af genstande, der havde defekter, forhindre en sådan indsats i at blive dokumenteret. I den nye indsats, forskere brugte et moderne middel til at producere et sådant ønsket objekt - 3D-print.
De skabte flere isotrope helicoider, med små forskelle i finnernes størrelse og form. De tabte derefter hver af deres kreationer i en tank med vand og så for at se, om nogen af dem begyndte at spinde spontant. Ingen gjorde; alle faldt direkte til bunden af tanken. De undersøgte derefter muligheden for, at der var en lille rotation med et eller flere af deres objekter, der var for små til at kunne ses med tilfældig observation. For at finde ud af, om det kunne være tilfældet, de gik tilbage til deres fysiktekster. Når man ser på de involverede hydrodynamiske effekter, de kørte nogle beregninger, der viste, at der burde have været en eller anden kobling mellem deres objekt og vandet, det passerede igennem, hvilket tydede på, at der skulle have været en drejning - den var bare for lille til at se. Holdet er allerede begyndt at arbejde på et nyt design til en isotrop helicoide, der vil demonstrere nok spin til at blive set.
© 2021 Science X Network