【第一次看到關於布朗運動的新的轉折】

明道

【第一次看到關於布朗運動的新的轉折】

 

 

布朗噪聲可以是彩色的

布朗運動的一個重要方面預測幾十年前已被觀察到的第一次在歐洲的研究人員。

該小組已測量微米大小的領域如何與周圍流體相互作用，並顯示出該領域“記得”過去的運動。

他們的實驗技術，研究人員要求，可作為一種生物物理傳感器。

由阿爾伯特·愛因斯坦於1905年，有名的解釋布朗運動描述了不穩定的一個微小的顆粒在液體中的運動。

它是由許多小的“踢”接收作為該粒子的流體的熱運動的結果。

最初，愛因斯坦和其他物理學家認為這些踢獨立運動的粒子的特點是白噪聲。

記住運動

然而，物理學家在20世紀中葉，開始認識到，當顆粒和流體的密度是相似的，踢不完全是隨機的。

相反，持續性的相關性”的預測之間的流體和粒子的運動。

這些產生的，因為通過流體移動的顆粒會導致周圍的流體移動，這反過來會影響粒子的運動等。

例如，一個人游泳以恆定的速度將拉一些與他們的周圍的水。

但是，如果他們突然停止，他們會覺得向前推運動水。

研究人員稱此為“動力記憶”，但一直難以實現其觀察的微小的單粒子進行布朗運動的。

現在，西爾維亞Jeney在洛桑聯邦理工學院在瑞士，在瑞士和德國的同事聲稱自己看到過明確的證據，這在布朗運動的粒子效果。

他們的測量是基於此流體動力的“記憶”的想法，產生粒子所描述的“有色噪聲”，而不是白噪聲的功率譜。

在上下文布朗運動，白噪聲的裝置，該粒子具有相同的幅度（或功率）的頻率的波動無關波動。然而，jeney的實驗，表明更高的頻率實際上有較高程度的波動 - 這意味著該噪聲是白色，但不再被著色。

專門陷阱

jeney的組的測量通過捕獲由緊聚焦激光束創建的光鑷中的一個單一的微米大小的三聚氰胺球體。

雖然類似的商業設置已使用的生物物理學家，研究人員花了數年時間，優化他們的設備。

特別是，他們由1000的一個因素，並提高系統的時間分辨率提高了空間分辨率，因此，它可以測量的距離小於一納米。

實驗涉及單粒子被困的鑷子和浸泡在液體中。

參數的實驗中，選擇所需的流體擴散的粒子的直徑，使時間是約六分之一的所花費的時間為球體達到它的平衡位置，在鑷子。

這種擴散的時間是時間上的水動力內存有望出現，因此設置允許研究人員研究的相關行為。

“解釋說：”目前，有兩種可能三個實驗室在世界上也有類似的高精密調校，Jeney。她說，團隊要建立的光學捕獲技術作為一種先進的生物物理工具。

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Tushna小賣部是記者physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/oct/11/new-twist-on-brownian-motion-seen-for-the-first-time