แฟร็กทัลชนิดใหม่ปรากฏขึ้นโดยไม่คาดคิดในกลุ่มของแม่เหล็กที่เรียกว่าน้ำแข็งหมุน แฟร็กทัลใหม่ซึ่งพบในผลึกสามมิติที่สะอาดของดิสโพรเซียมไททาเนต (Dy 2 Ti 2 O 7 ) ดูเหมือนจะมาจากการกระตุ้นของโมโนโพลแม่เหล็กในวัสดุ และอาจนำไปใช้ในแมกนีโตคาโลริก สปินโทรนิกส์ การจัดเก็บข้อมูล และควอนตัม คอมพิวเตอร์แฟร็กทัลมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติและมีอยู่หลายระดับ ตั้งแต่มาโครไป
จนถึงระดับนาโน
ตัวอย่างในชีวิตประจำวัน ได้แก่ เกล็ดหิมะ โครงข่ายเส้นเลือด ทิวทัศน์ภูเขา และแนวชายฝั่ง เพื่อให้มีคุณสมบัติเป็นแฟร็กทัล วัตถุต้องมีโครงสร้างทางเรขาคณิตแบบลำดับชั้นพร้อมรูปแบบพื้นฐานที่ทำซ้ำในขนาดที่ลดลงเรื่อยๆ แยกออกเป็นรูปแบบที่แคบลงซึ่งเป็นรูปแบบที่เล็กกว่ารูปแบบหลัก
เศษส่วนชนิดใหม่ทั้งหมดทีมงานที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ , สถาบันมักซ์พลังค์สำหรับฟิสิกส์ของระบบเชิงซ้อนในเดรสเดน , มหาวิทยาลัยเทนเนสซีในสหรัฐอเมริกาและมหาวิทยาลัยนาซิอองนาลเดลาพลาตาในอาร์เจนตินาได้ค้นพบแฟร็กทัลชนิดใหม่ทั้งหมดในสาม- น้ำแข็งหมุนมิติ ชื่อ “น้ำแข็งหมุน”
มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าในวัสดุเหล่านี้ ความผิดปกติของโมเมนต์แม่เหล็ก (หรือการหมุน) ที่อุณหภูมิต่ำจะเหมือนกับความผิดปกติของโปรตอนในน้ำแข็ง ตามโครงสร้างแล้ว น้ำแข็งหมุนมีโมเมนต์ไอออนของโลกที่หายากซึ่งครอบครองมุมของรูปแบบจัตุรมุข และข้อจำกัดในท้องถิ่นหมายความว่าโมเมนต์เหล่านี้
ที่อุณหภูมิสูงกว่าศูนย์เคลวิน ผลึกที่หมุนจะก่อตัวเป็นของไหลแม่เหล็ก พลังงานความร้อนจำนวนเล็กน้อยจะทำให้กฎน้ำแข็งแตกที่ไซต์จำนวนเล็กน้อย และขั้วเหนือและขั้วใต้จะเกิดการพลิกกลับแยกออกจากกัน ณ จุดนี้ พวกมันทำตัวราวกับว่าพวกมันเป็นโมโนโพลแม่เหล็กที่เป็นอิสระ
อาศัยอยู่ในโลกเศษส่วน“เราตระหนักว่า ต้องอาศัยอยู่ในโลกเศษส่วน” สมาชิกในทีม จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์อธิบาย “และไม่ได้เคลื่อนไหวอย่างอิสระในสามมิติอย่างที่สันนิษฐานกันมาตลอด” เพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้น เขากล่าวเสริมว่า การกำหนดค่าของสปินสร้างเครือข่ายแบบไดนามิก
ที่แตกแขนง
เพื่ออธิบายพฤติกรรมนี้ นักวิจัยอ้างถึงแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายว่าโมโนโพลกระโดดได้อย่างไร ต้องขอบคุณอุโมงค์ควอนตัมของสปินแม่เหล็ก พวกเขาพบว่ามีสองช่วงเวลาที่แตกต่างกันมากซึ่งโมโนโพลสามารถทำได้ผู้เขียนนำการศึกษากล่าวว่า “ช่วงเวลาใดที่เหตุการณ์อุโมงค์
หมุนเฉพาะเจาะจงเกิดขึ้นขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของการหมุนที่อยู่ใกล้เคียง” “เป็นที่ชัดเจนว่าระยะเวลาการขุดอุโมงค์ที่ต่างกันทั้งสองแบบที่ยาวกว่านั้นใหญ่กว่าเวลาที่สั้นกว่ามาก การกระโดดแบบโมโนโพลที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ยาวขึ้นจึงสามารถละเลยได้”กลุ่มรูปแบบเศษส่วนเมื่อนักวิจัยพิจารณาเรื่องนี้
และคำนวณจำนวนปกติของฮอปที่เหลืออยู่สำหรับโมโนโพล พวกเขาพบว่าระบบตั้งอยู่ใกล้กับจุดวิกฤตซึ่งจำนวนเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ที่มีให้โมโนโพลในแต่ละไซต์นั้นเป็นจำนวนที่สร้างกระจุกเศษส่วน . ในการจำลอง พวกเขาทำแผนที่ไซต์ที่โมโนโพลแต่ละอันสามารถเข้าถึงได้ และแสดงให้เห็นว่ากลุ่มเหล่านี้
สร้างแฟร็กทัลตามที่คาดการณ์ไว้จริงๆการศึกษาโมโนโพลในสปินไอซ์ด้วยวิธีนี้อาจมีความสำคัญต่อการใช้งานที่หลากหลาย Hallén กล่าว “น้ำแข็งหมุนเป็นหนึ่งในตัวอย่างที่เข้าถึงได้มากที่สุดของแม่เหล็กทอพอโลยี และขั้วแม่เหล็กในน้ำแข็งหมุนเป็นหนึ่งในตัวอย่างที่เข้าใจได้ดีที่สุดของการกระตุ้น
แบบแยกส่วน” เขากล่าว “วัสดุโทโพโลยียังคงเป็นปัจจุบันหนึ่งในพื้นที่ที่มีการวิจัยอย่างเข้มข้นที่สุดเกี่ยวกับฟิสิกส์ของสสารควบแน่น และมีความหวังว่าปรากฏการณ์ที่น่าตื่นเต้นที่วัสดุเหล่านี้จะพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์สำหรับการใช้งานเช่นเป็นแฟร็กทัล และโมโนโพลก็เคลื่อนไปตามนั้น (ดูรูป)เป็นไปตาม
“กฎน้ำแข็ง”:
ตั้งข้อสังเกตว่าหลักฐานของพฤติกรรมไดนามิกที่ผิดปกติในน้ำแข็งหมุนได้สะสมมากว่าสองทศวรรษ จากหลักฐานที่เพิ่มขึ้นนี้ เขาชี้ให้เห็นว่าระยะเวลาที่ใช้ในการค้นพบแฟร็กทัลไดนามิกในสปินไอซ์แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเราห่างไกลจากการเข้าใจพฤติกรรมของประจุที่ถูกแยกส่วน
เช่น โมโนโพลแม่เหล็ก ในระดับเดียวกับที่เราเข้าใจประจุทั่วไป เช่น อิเล็กตรอนในโลหะ “ความสามารถของสปินไอซ์ในการแสดงปรากฏการณ์ที่โดดเด่นเช่นนี้ทำให้เรามีความหวังที่จะค้นพบสิ่งที่น่าประหลาดใจเพิ่มเติมในพลวัตแบบร่วมมือของระบบร่างกายหลายส่วนแบบทอพอโลยีที่เรียบง่าย” เขากล่าว
ขณะนี้นักวิจัยกำลังตรวจสอบว่าคุณสมบัติอื่นๆ ของน้ำแข็งหมุนอาจได้รับผลกระทบจากแฟร็กทัลไดนามิกอย่างไร “โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราหวังว่าจะทำงานร่วมกับกลุ่มทดลองเพื่อค้นหาหลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับพฤติกรรมนี้” “เรายังค้นหาระบบอื่นๆ ที่อาจมีข้อ จำกัด ทางไดนามิกที่คล้ายกัน
จากมหาวิทยาลัยฮาวาย กล่าวกับว่า “เรารู้สึกตื่นเต้นมากกับการเริ่มต้นของฟิสิกส์ที่มีเครื่องตรวจจับเต็มรูปแบบ รวมถึงเครื่องตรวจจับจุดยอด” กล่าวว่าภายในสิ้นเดือนมิถุนายน ควรจะสะสมค่าความส่องสว่างในตัวประมาณ 10 fb –1 ซึ่งจะช่วยให้ได้ผลลัพธ์แรกในการค้นหาอนุภาค เช่น โฟตอนมืดและอนุภาค
คล้ายแกน “หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี เราจะทราบผล ครั้งแรกภายในสิ้นเดือนกรกฎาคม” เขากล่าวเสริมและเราวางแผนที่จะตรวจสอบขอบเขตของผลกระทบที่อาจก่อให้เกิดในวงกว้างมากขึ้น”พวกเขาให้รายละเอียดเกี่ยวกับงานปัจจุบันของพวกเขาในวิชาวิทยาศาสตร์สองชี้ไปที่ทรงจัตุรมุข
“รางวัลนี้รับประกันว่า LIGO จะยังคงเป็นผู้นำด้านวิทยาศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วงต่อไปในทศวรรษหน้า” ผู้อำนวยการNSF กล่าว “การตรวจจับเหล่านี้อาจเปิดเผยความลับจากซุปเปอร์โนวาภายใน และสอนเราเกี่ยวกับฟิสิกส์สุดโต่งตั้งแต่วินาทีแรกหลังจากกำเนิดเอกภพ”
Credit : เว็บสล็อตแท้
