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瞬間はどのように分割されるか:マイクロ秒(その2)

wikiから以下の表の一部を引用しますが,ヨクトの先のロントやクエクトが制定されたのは2022年のことで,この講演の時点ではヨクトが最も短い時間の単位でした.

マイクロ秒$${10^{-6}}$$というのは、一般的な日常生活からかけ離れた時間の範囲ですが、普通のビデオカメラで観測することができます。もちろん、それらは非常に高価です。これらは市販されているビデオカメラではありません。これらのビデオ カメラは、1 秒あたり 10 万フレーム、さらには 1 秒あたり数百万フレーム撮影し、価格は 100 万ドル未満です。しかし、そのようなカメラ購入の投資だけで十分な場合もあります。インパクトのあるジャーナルに掲載されている一流の仕事(実際の研究論文)を遂行できます。

ここにはいくつかのトピックがあります。文字通り現在、科学者によって活発に研究されているトピックです。これらのトピックの中で、おそらく 1 つ強調する価値があるのは、特に自由表面での非定常流れの動作です。つまり、パイプを通る水の動きだけでなく、水滴が水滴に分かれる際の水滴、流れの動作です。そして、ここには、まだ適切に研究されていない重要な事柄がたくさんあることがわかりました。ここで、たとえば、それらの1つは、水滴が地峡から分離した瞬間、この地峡で何が起こるかです。ここでは、実際には、反対の状況に描かれています。これは2006年の研究で、液体の底から一滴の空気が昇ってきた写真です。
(この研究の詳細については、以下を参照してください。水中の気泡の動作で発見された記憶効果、「Elements」、2006 年 10 月 18 日。)
ダイナミクスは同じです。分離の瞬間の直前に、この液滴 (ここでは拡大して表示、地峡も拡大して表示) は、自己相似的にふるまうことがわかります。つまり、この形態の地峡は、分離点に近づくと一定のままですが、その規模だけが減少、減少、減少することを意味します。つまり、ここでは、もちろん、いわば点が見えますが、それを拡大すると、同じ形が見えます-ここと同じ形ですが、縮尺は小さくなります。

そして、これは理論家にとって非常に興味深いものです。なぜなら、このような自己相似の振る舞いは、それが記述されている方程式の特性について実際に重要な意味を持っているからです。これは謎の 1 つです... 言うまでもなく、この地峡の特性の 1 つです。それは他にも多くの興味深い特性を持っていることが判明し、これは現在実験で活発に研究されています.

マイクロ秒については、次のことも伝えたいと思います。原則として、マイクロ秒は学校の実験室で研究できます。非常に高価なカメラを購入する必要はありません。これを行うには、通常のカメラを使用できますが、マイクロ秒の短い光パルスでオブジェクトを照らすだけで済みます。その光パルスを作ることもそれほど難しくありません。たとえば、レーザーポインターと小さなミラーを使用します。ミラーをモーターに取り付けて、水平面で回転させます。たとえば、毎秒 100 回転を実現することは十分に可能です。壁に沿って高速掃引する光線ができます。さらに、スクリーンを離れたところに置き、スクリーンに小さな穴を開け (光線の経路のすぐ上)、この光線がこの穴に当たると、たとえば、隣の部屋に非常に短い光パルスが通過します。また、大まかな見積もりを行うと、マイクロ秒のパルスが学校の実験室で非常に手頃な価格でできます。そして、暗い部屋でカメラで撮影するだけです。そして、動きの速い現象が見られます。マイクロ秒は、私たちの生活にとってありふれたものであります。

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