Разређена хиперуниформност - Стање материје налази се у очима пилетине

Разређена хиперуниформност - Стање материје налази се у очима пилетине

Упркос томе што сте научили у гимназији, постоје начин више од четири стања материје. Једна могућа нова, поремећена хиперуниформност, недавно је пронађена на најчудном месту - очима пилића.

Класична стања материје 

Да би боље разумели егзотичну стање материје као што је поремећена хиперуниформност, може бити корисно прегледати карактеристике класичних стања материје: чврсте материје, течности, гасови и плазме. 

Обично се свака дефинише у складу са густином и структуром његових честица компоненти:

Солиде 

Материја у овом стању задржиће свој облик без обзира на њену посуду, а честице компонената чврсто спојене заједно. Постоје две главне врсте чврстих материја:

Аморфне чврсте супстанце имају поремећене структуре попут течности, али су чврсте и држе своје облике као и друге чврсте супстанце. Аморфне чврсте материје имају само "ограничен, локализован поредак у односу на њихове структурне јединице", али нема далековног поретка. Примери укључују стакло, пластику, мајонез и блато.

Кристалне чврсте супстанце имају добро уређене, круте структуре, држе своје облике "на дугим атомским растојањима", и стога се каже да имају далекосежни поредак. Примери укључују лед, сол и угљеник.

Текућине 

Пошто честице пакују тесно заједно, али без уређене структуре, за разлику од аморфних чврстих твари, течности ће слободно протицати и не држати облик (сами). Ово стање материје има константан волумен и одговара облику својих контејнера. Примери укључују воду, млеко и сок.

Једна занимљива варијанта која постоји у "средњем стању". . . између кристалног чврстог стања и течног стања "су течни кристали. Ова врста материје има дугогодишњи поредак, али и тече као течност. Примери обухватају неколико сапунских раствора, сурфактанти и естер холестерола.

Гасови 

Материја у овом стању нема структуриран аранжман и као течност, имаће облик свог контејнера, али за разлику од течности, такође ће се проширити како би га попунила. Честице у плину су лабаво пакиране, и стога се гас може компримовати. Примери гасова укључују ваздух и кисеоник.

Плазма

Као плин, плазма нема ни одређену структуру нити одређену запремину; Међутим, за разлику од плина, молекули плазме су електрично напуњени. Због тога, плазма може произвести магнетске електричне струје и магнетна поља, као и електричну енергију. Примери плазме укључују муње и јоносферу Земље.

Егзотична стања материје

Материја која постоји у овим државама није видљива у нормалним условима. Примери егзотичних стања укључују кондензате Босе-Ајнштајна, дегенеративну материју, суперфлуиде и, неким тврдњама, поремећену хиперуниформност.

Разређена хиперуниформност

Ово стање карактерише његово "скривено порекло" које:

Понаша се као кристално и течно стање материје, показује ред преко великих удаљености и поремећаја на малим дистанцама. Као и кристали, ова стања у великој мери потискују варијације у густини честица. . . на великим просторним растојањима, тако да је аранжман високо униформан. Истовремено . . . [ти] системи су слични текућинама у томе што имају исте физичке особине у свим правцима.

Примери овог стања су пронађени у "течном хелијуму, простом плазму и густо упакованим гранулама", као и ретинама пилића.

Пилеће очи

Да би оптимизовали поглед, ћелије које перципирају светлост треба да буду распоређене у низу који омогућава различитим ћелијама да "равномерно узорку долазећег светла произведе тачан приказ визуелне сцене." Најбољи аранжман пронађен у животињском царству је хексагонални низ сложених очију инсеката. Међутим, ови пилића не могу да примају овакав систем.

Изузетно сложене, за разлику од људских ока које имају само три врсте чуњева у мрежњачи, дневне птице имају пет:

Четири појединачне чуњеве, које подржавају тетрахроматични визуелни приказ боја [видети више таласних дужина и можда чак и боје од људи] и двоструки конус, за који се мисли да посредује у ахроматичној перцепцији покрета [без боје].

Због различитих величина и композиције, пет чуњева у очима пилића (по један за зелену, плаву, црвену и љубичасту, као и конус који открива "осветљеност") не могу постојати у оптималном уређеном уређењу или низу. Умјесто њих, њихова дистрибуција се појављује неправилно, иако не случајно:

Појединачни обрасци конуса у птичкој мрежноти су распоређени тако да се скоро никада не појављују стожци једне врсте у непосредној близини других чворова истог типа. На тај начин птица постиже много јединствен распоред сваког од типова конуса него што би то постојало у случајном (Поиссоновом) узорку поена.

Проналажење овог стања је збуњујуће, научници су недавно напали проблем помоћу "различитих осетљивих микроструктурних дескриптора који се јављају у статистичкој механици и теорији паковања честица" (или како ја то зовем - математика и наука) и открили:

Изузетан тип корелационих поремећаја у великим дужинама, познатим као хиперуниформитет. . . [где] фоторецептор [конуси] обрасци и укупне популације [свих типова конуса] и појединачних типова ћелија [љубичасте, црвене, плаве, зелене и светлости] истовремено су хиперуниформи, што називамо мултихиперуниформитетом. . . .

То значи да сви пет типова зупчаника, узети заједно, имају хиперуниформски аранжман, и распоред сваког типа конуса, када се разматра одвојено, такође је хиперуниформа. Истраживачи су, према томе, претпоставили да поједини чланови сваког типа конуса морају "бити суптилно повезани са подручјима искључивања, које користе за самоуређивање у обрасцима".

Аутори студије закључили су да, имајући у виду варијације у зглобовима, овај образац чини најбоље од лоше ситуације:

Пошто су шину различитих величина, систем није лако приступити кристалном или уређеном стању. Систем је фрустриран од проналажења онога што би могло бити оптимално решење. . . типичан уређени аранжман. Док образац мора бити поремећен, он мора бити што је могуће више униформисан. Тако је поремећена хиперуниформност одлично решење.

Оставите Коментар

Популар Постс

Избор Уредника

Категорија