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종종 물리학에서 물체는 구형으로 근사합니다. 그러나 실제로 자연에는 완벽하게 구형 인 물체가 있습니까?
예, 몇 가지 한정자가 있습니다. 예를 들어, 바닥 상태에서 완벽하게 분리 된 4He 원자는 입자 물리학의 표준 모델에 따르면 완벽한 구체입니다. 이것은 핵이 스핀 제로 상태에 있고 전자도 결합하여 제로 스핀을하기 때문입니다. 양자 역학에서 0의 스핀은 회전 하에서 불변합니다. 즉, “완벽한 구체입니다.
그러나 위에 몇 가지 한정자가있었습니다. (1) 원자는 완벽하게 분리되어야합니다. 실제로, 우리는 전기장, 자기장 및 중력장으로부터 공간의 어떤 영역도 완전히 보호 할 수 없습니다. 따라서 어느 정도 수준에서는 원자가 왜곡 될 것입니다. (2) 이것은 우리가 알고있는 표준 모델에 따른 것입니다. 우리가 알고있는 어떤 수준에서 분해됩니다.
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거시적 인 수준에서
완벽한구체를 상상해보세요
첫째, 다른 모든 물체로부터 그것을 보호 할 수있을 것 같지 않습니다
구성 원자에 대한 불균일 한 중력은 그렇지 않습니다. 구형으로 유지
오늘날 사용 가능한 측정 도구가이 불균일성을 감지 할 수 없다면 어떨까요!
가설 적으로 모든 사람의 중력에서 제거 할 수 있더라도 다른 물체,
지구의 중력은 여전히 존재할 것입니다
이 구체를 우주 공간 어딘가에 준비해야합니다.
다른 지점에 대한 불균일 중력 효과 구체는 완벽한 구형에서 벗어나게 할 것입니다.
답변
이 질문은 저를 반세기로 거슬러 올라갑니다.
즉, 논문을 시작하는 동안 연구-특정 희소의 자기 특성에 대한 실험 그 당시 약간의 이론적 관심이 있었던 rth 화합물, 나는 계획된 실험을 위해 재료의 작은 광택 단결정 구체가 필요했습니다. 물론 문제는 아직 게시되지 않았다는 것입니다 (적어도 내 가 찾을 수 있음). 희토류 화합물의 단결정에 대한 모든 연구-단결정 구체에 대해서는 훨씬 적습니다. 그냥 샘플을 주문할 수있는 것과는 다릅니다.
여러 가지 실패한 방법 끝에 마침내이 화합물 인 유로퓸 셀레 나이드를 합성 할 수있었습니다. (또한 새로운 물리학 건물을 셀렌 화수소 가스로 채웠습니다. 어느 날 아침에 몇 시간이 걸리지 만 그것은 다른 이야기입니다)-그리고 보라, 그 샘플에는 작은 결정자가 있었고 X- 선 회절은 그것이 올바른 재료라는 것을 확인했습니다. 그 모든 것에서 좋은 소식은 작은 결정이 필요 라는 것이 었습니다. 큰 결정은 도움이되지 않았을 것입니다. 물론 나쁜 소식은 작은 덩어리가 아니라 구체가 필요하다는 것입니다.
동료와 저는이 결정체를 몇 개 넣을 수있는 작은 작은 텀블러를 고안했습니다. 하루나 이틀 또는 사흘, 아마도, 아마도 하나 또는 그 이상이 구체로 떨어질 것입니다. 시간이 지남에 따라 강 암석이 어떻게 매끄럽고 둥글게 되는가. 그리고 충분히 시간을내어 충분히 실험하고 매우 조심스럽고 선택적 이었다면, 그 결정 중 하나 이상을 구체로 만들 수 있었을 것입니다. p> 유용한 것이있을 것 같으면 페트리 접시에 담아서 부드럽게 굴러가는 것 같은지 확인할 수있었습니다. 그 중 하나라도 그랬다면 나는 쌍안 현미경으로 이 결정을보고 구형인지 확인했습니다. 그럴 것 같으면 현미경을 통해 사진을 찍어 측정을 할 수도 있습니다. 회전하고 다시 사진을 찍습니다. 가장 좋은 샘플은 매우 훌륭했습니다. 완벽한 구체가 아니라 가장 크고 가장 작은 직경이 약 1 \% 차이가 나기 때문에 꽤 좋습니다. 직경이 사람의 머리카락 두께와 거의 같은 10 분의 1 밀리미터에 불과했기 때문에 나쁘지 않습니다.
보라-직경 0.1mm의 EuSe 단결정 구체 :
50 년 전에 연구 보조원의 급여를 받았더라도 페트리 접시의 작은 점인 그 구의 파운드당 가격은 꽤 가파르 네요!
실험적인 연구 프로젝트를 시작할 때는 무엇을할지 알 수 없습니다.