完全な球体のようなものはありますか?


ベストアンサー

以下は、StackExchangeからのコピーアンドペーストです

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多くの場合、物理学では、オブジェクトは球形として近似されます。しかし、完全に球形のオブジェクトは実際に自然界に存在しますか?

はい、いくつかの修飾子があります。たとえば、基底状態で完全に分離された4He原子は、素粒子物理学の標準モデルによると完全な球体です。これは、原子核がスピンゼロ状態にあり、電子もスピンゼロに結合するためです。量子力学では、ゼロのスピンは回転の下で不変であり、これは「完全な球」であることを意味します。

ただし、上記にはいくつかの修飾子があります。(1)原子は完全に分離されている必要があります。実際には、空間のどの領域も電場、磁場、重力場から完全に遮蔽することはできないため、あるレベルでは、これらによって原子が歪むことになります。 (2)これは、あるレベルで故障することがわかっている標準モデルによるものです。

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巨視的レベルで

「完璧な」球を想像してください

まず、他のすべてのオブジェクトから球を保護できる可能性は低いようです

構成原子に対する不均一な引力はそうではありません球形のままにします

したがって、今日利用可能な測定機器がない場合、この不均一性を検出できます!

たとえ、仮に、すべての重力からそれを取り除くことができたとしても!他のオブジェクト、

地球の重力はまだそこにあります

この球を宇宙空間のどこかに準備する必要があります

さまざまな点での不均一な重力効果球体は完全な球体性から逸脱します

答え

この質問は私を半世紀以上に戻します。

つまり、私の論文を始めている間です。研究-特定のレアEAの磁気特性に関する実験当時、理論的に少し興味があったr番目の化合物で、計画した実験には、材料の小さな研磨された単結晶球が必要でした。もちろん、問題はまだ公開されていないことでした(少なくとも、が見つけることができました)その希土類化合物の単結晶に関するあらゆる研究-単結晶球に関する研究ははるかに少ない。サンプルを注文するだけではありません。

さまざまな方法で失敗した後、ようやくこの化合物であるセレン化ユーロピウムを合成することができました-(同時に、新しい物理学の建物にセレン化水素ガスを充填しましたある朝のほんの数時間ですが、それは別の話です)-そして、見よ、そのサンプルには小さな微結晶があり、X線回折はそれが正しいものであることを確認しました。そのすべての良いニュースは、私は小さな結晶が必要でした、大きな結晶は役に立たなかったでしょう。もちろん、悪いニュースは、小さな塊ではなく球体が必要だったということでした。

同僚と私は、これらの微結晶のいくつかを入れることができる小さな小さなタンブラーを考案しました。 1日か2日か3日、おそらく1つ以上が球に転落します。これは、川の岩が時間の経過とともに滑らかで丸みを帯びるようになるようなものです。そして、それを十分な回数行い、十分に実験し、非常に注意深く選択的に行った場合、すべてのタンブリングから崩壊することなく、1つまたは複数の結晶を球形に成形することができます。

何か役に立つかもしれないと思ったら、シャーレに入れてスムーズに転がっているように見えるか確認しました。いずれかが見つかった場合は、双眼顕微鏡でこれらの結晶を調べて、球形であるかどうかを確認します。もしそうなら、顕微鏡で写真を撮って測定値を取得することもできます。回転させてもう一度写真を撮ります。最高のサンプルはかなり良かった-完璧な球体ではありませんが、最大直径と最小直径の違いは約1%で、かなり良かったです。それらの直径はわずか約10分の1ミリメートルであり、人間の髪の毛の太さとほぼ同じであるため、悪くはありません。

見よ、EuSeの直径0.1 mmの単結晶球:

50年以上前の研究助手の奨学金でさえ、その球の1ポンドあたりの価格(ペトリ皿の小さな点)はかなり急です!

実験的な研究プロジェクトに着手したとき、何に取り掛かろうとしているのかわかりません。

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