Глубокий океан часто может выглядеть как настоящий снежный шар. Органические частицы, образованные из растительных и животных остатков на поверхности, опускаются вниз и соединяются с пылью и другими веществами, создавая «морской снег» — красивое зрелище океанской погоды, которое играет решающую роль в круговороте углерода и других питательных веществ в Мировом океане.
Исследователи из Брауновского университета и Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл обнаружили удивительные новые сведения о том, как частицы опускаются в стратифицированных жидкостях, таких как океаны, где плотность жидкости меняется с глубиной. В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, они показывают, что скорость, с которой частицы опускаются, определяется не только силами сопротивления, возникающими из-за жидкости, но и скоростью, с которой они могут поглощать соль относительно своего объёма.
«Это означает, что более мелкие частицы могут опускаться быстрее, чем более крупные», — сказал Роберт Хант, постдокторант инженерной школы Брауновского университета, который руководил работой. «Это прямо противоположно тому, что вы ожидаете в жидкости с однородной плотностью».
🔬 Эксперименты и открытия
Исследователи надеются, что новые открытия помогут понять цикл питательных веществ в океане, а также оседание других пористых частиц, включая микропластик.
«Мы получили довольно простую формулу, в которую можно подставить оценки различных параметров — размера частиц или скорости, с которой меняется плотность жидкости, — и получить разумные оценки скорости опускания», — сказал Дэниел Харрис, доцент кафедры инженерии в Брауновском университете.
Исследование выросло из предыдущей работы Ханта и Харриса, посвящённой исследованию частиц с нейтральной плавучестью — тех, которые опускаются до определённой глубины и затем останавливаются.
🔬 Теория трёх измерений времени
Согласно новой теории учёного из Университета Аляски в Фэрбенксе, время может быть единственным фундаментальным свойством, в котором происходят все физические явления. Теория также утверждает, что время имеет три измерения, а не одно, которое мы испытываем как непрерывное поступательное движение вперёд.
«Эти три временных измерения являются основной тканью всего, как холст картины», — сказал доцент-исследователь Гюнтер Клетечка из Геофизического института UAF. «Пространство всё ещё существует с его тремя измерениями, но оно больше похоже на краску на холсте, а не на сам холст».
Теоретическая работа Клетечки, опубликованная 21 апреля в Reports in Advances of Physical Science, добавляет к долгосрочному исследованию теоретическими физиками предмета, выходящего за рамки мейнстримной физики.
Он пишет, что его математическая основа для трёхмерного времени улучшает другие предложения, делая возможными проверяемые воспроизведения известных масс частиц и других физических свойств.
«Более ранние предложения о трёхмерном времени были в основном математическими конструкциями без этих конкретных экспериментальных связей», — сказал он. «Моя работа превращает концепцию из интересной математической возможности в физически проверяемую теорию с несколькими независимыми каналами проверки».
Теория может быть использована для предсказания в настоящее время неизвестных свойств частиц и помощи в поиске происхождения массы — и, в конечном счёте, помощи в решении одного из самых больших вопросов в физике.
Другие новости из раздела «Другие физические темы»
Предоставлено:
- [Брауновский университет](http://www.brown.edu/)
- [Университет Аляски в Фэрбенксе](http://www.uaf.edu/uaf/index.html)