Научная группа из Санкт-Петербургского Политехнического университета Петра Великого смогла не только обнаружить, но также и теоретически объяснить ранее неизвестный физический феномен – рост амплитуды механических колебаний без какого-либо воздействия извне.

Что это за феномен
Для того, чтобы понять суть процесса, можно представить самые обычные качели. Так вот, чтобы их раскачать, нужно оказывать постоянное внешнее воздействие (толкать их), без этого они остановятся.

Так вот было принято считать, что без внешнего воздействия добиться колебательного резонанса просто невозможно.

Но научной группой был обнаружен физический парадокс, согласно которому возбуждение механических колебаний происходило за счет внутренних тепловых ресурсов (то есть качели раскачивались сами по себе).

Этот феномен был обнаружен при лабораторных исследованиях кристаллических материалов особой чистоты. Так вот как было установлено тепло на нано- и микроуровне распределяется на не типично высокой скорости.

Этот открытый феномен получил название – баллистическая теплопроводность.

Как это все работает
Затем была произведена серьезная аналитическая работа, в ходе которой было получено теоретическое объяснение процесса с выводами специальных формул. И теоретически процесс описывается так:

Феномен баллистического резонанса заключен в том, что в ходе протекания процесса уравнивания тепла, в кристаллической решетке материала возникают механические колебания, амплитуда которых растет с течением времени.

Рост амплитуды механических колебаний за счет баллистического резонанса

Но рост не происходит бесконечно долго, а достигает определенной величины и затем сходит на нет, а температура становится ровной вдоль всего кристалла.

Кроме этого было установлено, что на нано- и микроуровнях тепло распределяется особым образом. Например, оказалось, что тепло может перетекать от холодного к горячему, что и приводит к появлению совершенно новых физических эффектов.

Затухание амплитуды механических колебаний в течение длительного времени

В ходе дальнейших экспериментов ученые планируют найти практическое применение обнаруженному феномену, и первым делом будут работать с таким материалом как графен.

Ну а полное теоретические объяснение этого феномена - это предмет обсуждения ученых теоретиков на долгие годы вперед.

источник