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蘭(lan) 卡斯特大學的物理學家開發了一種研究量子流體(ti) 中的渦流的新技術。Andrew Guthrie、Sergey Kafanov、Theo Noble、Yuri Pashkin、George Pickett和Viktor Tsepelin與(yu) 莫斯科國立大學的科學家合作，使用微型機械諧振器檢測超流體(ti) 氦中的單個(ge) 量子渦流。他們(men) 的工作發表在當前的《自然通訊》雜誌上。
這項關(guan) 於(yu) 量子湍流的研究比現實世界中的湍流更簡單，因為(wei) 在日常現象中可以觀察到湍流，如衝(chong) 浪、快速流動的河流、波濤洶湧的風暴雲(yun) 或煙囪煙霧。盡管它是如此普遍，並且在各個(ge) 層麵，從(cong) 星係到亞(ya) 原子都有發現，但人們(men) 仍然沒有完全理解它。
物理學家知道支配空氣和水等流體(ti) 流動的基本納維-斯托克斯方程，但盡管經過幾個(ge) 世紀的努力，這些數學方程仍然無法得到解決(jue) 。
但是，量子湍流可能提供了答案的線索。量子流體(ti) 中的湍流比其 "混亂(luan) "的經典對應物要簡單得多，並且是由相同的單量子化渦流組成的，可以被認為(wei) 是為(wei) 該現象提供了一個(ge) "原子理論"。然而，量子係統中的湍流，例如超流體(ti) 氦4中的湍流，發生在微觀尺度上，之前，科學家還沒有足夠精確的工具來探測這麽(me) 小的渦流。
海上運輸中使用的大部分能量都用於(yu) 製造湍流。資料來源：蘭(lan) 卡斯特大學
但是現在，蘭(lan) 卡斯特大學物理學團隊在絕對零度以上幾千分之一的溫度下工作，通過使用超流體(ti) 中的納米級 "吉他弦"，利用納米科學來探測單個(ge) 量子渦旋（其核心尺寸與(yu) 原子直徑相當）。
該團隊是如何做到這一點的：沿著 "弦 "的長度（大約100納米寬的條形）捕獲一個(ge) 單一的渦旋。當一個(ge) 漩渦被困住時，杆的共振頻率會(hui) 發生變化，因此可以跟蹤漩渦的捕獲和釋放率，從(cong) 而為(wei) 了解湍流結構打開一個(ge) 窗口。
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