Физикам удалось выяснить скорость хаотически перемещающихся частиц, другими словами частиц, находящихся в состоянии броуновского перемещения. Своим опытом исследователи подтвердили для броуновских частиц известную теорему о равнораспределении кинетической энергии по степеням свободы. Статья экспертов размещена в издании Science.
Теорема о равнораспределении кинетической энергии по степеням свободы связывает температуру совокупности и ее среднюю энергию. Для определения энергии частицы достаточно знать ее скорость и массу, но до сего времени ученым не получалось подтвердить эту теорему для броуновских частиц по причине того, что они через чур довольно часто меняют скорость и направление собственного перемещения, сталкиваясь с другими частицами.
Ученые определяли параметры отражения частицами лазерного луча перед тем, как происходили столкновения. Проанализировав собранную информацию, эксперты смогли оценить скорость перемещения частиц и выяснить их энергию. Применяя эти сведенья, исследователи подтвердили положения теоремы о равнораспределении кинетической энергии по степеням свободы.
Авторы новой работы решили применять для определения скорости перемещения частиц лазерный луч. С его помощью они "поймали" пара стеклянных шариков диаметром около 3 микрометров, плавающих в воздухе (воздушное пространство владеет меньшей плотностью, чем, к примеру, вода, исходя из этого столкновения частиц происходят реже).
Недавно второй коллектив исследователей создал способ, разрешающий слушать, какие конкретно звуки создают объекты, находящиеся в состоянии броуновского перемещения.