.Challenging Previous Understanding – Physicists Propose a Wave-Based Theory of Heat Transport
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.Challenging Previous Understanding – Physicists Propose a Wave-Based Theory of Heat Transport
이전의 이해에 도전 – 물리학자들은 파동 기반 열 전달 이론을 제안합니다
주제:공학수학파동 함수 작성자: HENRYK NIEWODNICZANSKI 핵 물리학 연구소 폴란드 과학 아카데미 2024년 6월 7일 물리학 열 전달 개념 그림 크래카우(Cracow)에 있는 핵물리학 연구소(Institute of Nuclear Physics)의 연구원들은 도플러 효과와 전신 방정식을 적용하여 생물학적 조직과 같은 복잡한 시스템에서의 열 전달을 탐구했습니다. 그들의 연구 결과는 열 전달이 파도와 같은 행동을 나타낼 수 있으며 열 관리 기술을 개선함으로써 잠재적으로 의료 및 미용 절차에 혁명을 일으킬 수 있음을 시사합니다. 크레딧: SciTechDaily
물리학자들은 도플러 효과를 열 전달과 연결하여 생물학적 조직의 파동 특성을 제안하고 의료 및 미용 기술에 영향을 미칩니다. 기차가 다가오거나 사이렌을 울리는 구급차가 가까이 다가올 때, 우리는 소리의 주파수를 증가시키고 점차 감소하는 소리를 듣게 됩니다. 통과함에 따라 주파수는 갑자기 낮은 주파수로 변경된 다음 더 감소합니다. 도플러 효과라고 알려진 이 일반적으로 발생하는 현상은 겉보기에 관련이 없어 보이는 분야인 열 전달에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
열전달 물리학 화상은 누구에게나 고통스럽지만 물리학자에게는 독특한 형태의 고통을 안겨줍니다. 신체적 고통 외에도 생물학적 조직과 같은 복잡한 시스템에서 열 전달을 제어하는 정확한 메커니즘을 아직 결정하지 못했습니다. 초기에 클러스터된 분자의 확산과 관련된 확산입니까, 아니면 음향파와 같은 현상이 원인입니까? 국제 열 및 물질 전달 저널(International Journal of Heat and Mass Transfer) 에 발표된 새로운 연구에서 크라쿠프에 있는 폴란드 과학원 핵 물리학 연구소의 이론가들은 일상 생활에서 친숙한 개념인 전신 방정식과 도플러 효과를 사용하여 이 문제를 탐구했습니다. 도플러 효과의 훈련 예 도플러 효과는 기차가 지나갈 때 특히 선명하게 들립니다.
일반 전신 방정식에서 동일한 효과가 존재한다는 것은 짧은 거리에 대한 열 전달의 파동 특성을 나타냅니다. 크레딧: IFJ PAN
전신 방정식과 파동 운동 파동 운동은 파동 방정식이라는 방정식으로 설명됩니다. 그러나 19세기 후반에 전신 기술이 발전하면서 모스 부호 메시지의 전송을 정확하게 묘사하기 위해서는 이 방정식의 수정이 필요하다는 것이 분명해졌습니다. 이러한 수정에서는 전류가 전파되는 매체, 즉 전신 케이블을 통해 흐르는 전류의 감쇠를 고려해야 했습니다. 통신을 염두에 두고 전류가 하나의 공간 차원을 따라 감쇠와 함께 전파되는 방식을 설명하기 위해 전신 방정식이 개발되었습니다. “최근 몇 년 동안 능숙하게 일반화된 전신 방정식이 새로운 응용 분야를 찾았습니다. 확산이나 열 전달과 관련된 현상을 설명하는 데에도 사용되기 시작했습니다. 이 사실은 우리가 흥미로운 질문을 하게 만드는 계기가 되었습니다.”라고 Katarzyna Gorska 박사(IFJ PAN)는 말합니다. “파동 방정식의 해, 즉 감쇠가 없는 경우 도플러 효과가 발생합니다. 이는 전형적인 파동 현상이다. 그러나 열 수송과 관련된 전신 방정식의 해법에서도 발생합니까? 만약 그렇다면, 우리는 적어도 이론적 관점에서 생물학적 조직과 같이 감쇠가 있는 시스템에서 열 흐름을 파동 현상으로 처리할 수 없다고 믿을 이유가 없다는 훌륭한 증거를 갖게 될 것입니다. ”
물리학에서의 도플러 효과 고전적인 도플러 효과는 관찰자에 대해 상대적으로 움직이는 광원에서 방출되는 파동의 주파수에 대한 명백한 변화입니다. 광원과 관찰자 사이의 거리가 감소하면 방출된 파동의 최대값과 최소값이 광원과 관찰자 사이의 거리가 증가할 때보다 더 자주 수신기에 도달합니다. 음파의 경우, 다가오는 기차의 소리나 빠르게 다가오는 구급차의 사이렌 소리가 우리에게서 멀어질 때보다 훨씬 더 높은 주파수를 갖는다는 것을 분명히 들을 수 있습니다. IFJ PAN의 Andrzej Horzela 교수는 다음과 같이 설명합니다.
“도플러 현상은 파동 방정식에서 발생하는데, 이는 우리가 국소적이라고 말합니다. 우리는 여기서 행동과 반응 사이에 지연이 없다는 점에서 지역적이라는 것을 이해합니다. 예를 들어 역학의 원리는 국지적입니다. 신체에 작용하는 합력의 변화는 즉시 가속도의 변화를 가져옵니다. 그러나 우리 모두는 뜨거운 컵을 집어들고 그것이 타는 것을 느끼기 전에 1~2초가 지나간다는 것을 알고 있습니다. 이 현상은 특정 지연을 나타냅니다. 우리는 그것이 비국소적이라고 말합니다. 즉, 시간이 흐려진다는 뜻입니다. 그렇다면 우리는 시간이 번진 시스템을 설명하는 일반화된 전신 방정식에서 도플러 효과를 볼 수 있습니까?”
수학적 도전과 혁신 도함수와 적분이 동시에 발생하는 일반화된 전신 방정식의 수학적 복잡성으로 인해 이 질문을 해결하는 것은 어렵습니다. 그러나 Cracow 물리학자들은 일반화된 전신 방정식의 해가 종속이라고 알려진 절차를 사용하여 지역 방정식의 훨씬 간단한 해로부터 구성될 수 있음을 입증했습니다. 종속은 시간적 비국소성을 반영하는 특정 함수를 통해 방정식의 복잡한 물리적 시간을 더 단순한 고유 시간으로 대체합니다.
이러한 단순화를 통해 방정식에 대한 해를 도출할 수 있습니다. “우리의 접근 방식에서 종속은 방정식이 복잡해지는 균일하게 경과하는 물리적 시간을 물리적 시간과 관련된 특정 고유 시간으로 대체하는 것으로 구성되며, 이는 프로세스의 시간적 비국소성에 대한 정보가 포함된 적절한 함수를 통해 수행됩니다. 이 절차는 방정식을 해를 찾을 수 있는 형태로 단순화합니다.”라고 Preludium Bis 보조금의 지원을 받은 Cracow 학제간 박사 과정 학생이자 논문 공동 저자인 Tobiasz Pietrzak, M.Sc는 말합니다. 폴란드 국립 과학 센터에서. 결과 및 시사점 일반 전신 방정식의 해는 도플러 효과의 전형적인 특징을 보여줍니다.
이는 음원이 관찰자를 통과하고 관찰자가 녹음한 소리의 피치에 즉각적이고 급격한 변화가 있는 순간에 해당하는 명확하고 날카로운 주파수 변곡의 존재를 보여줍니다. Cracow 물리학자들은 일반 방정식의 해에서 유사한 거동을 관찰했습니다. 따라서 도플러 효과는 파동 운동의 기본 특징인 것 같습니다. 그러나 그것이 전부는 아닙니다. 물리적 세계에서 모든 파동에는 파면이 있는데, 이는 다소 단순화하여 시작과 끝으로 식별할 수 있습니다.
파동의 전면(따라서 파면)을 보면 도플러 편이를 쉽게 볼 수 있습니다. 관찰자와 소스 사이의 거리 변화로 인한 파동 주파수의 변화는 파면의 존재를 나타내지 않는 파동(예: 무제한 영역에 걸쳐 정의됨)에 대해서도 발생하는 것으로 나타났습니다. 열 전파의 파동 측면에 대한 연구는 매우 추상적인 고려 사항처럼 보일 수 있지만 이를 일상 생활에 적용하는 것은 꽤 현실적으로 보입니다. IPJ PAN의 물리학자들은 자신들이 얻은 지식이 특히 단거리 열 전달과 관련된 상황에서 사용될 수 있다고 지적합니다. 예를 들어 열 전달 메커니즘을 더 잘 이해하면 레이저 수술 도구를 사용하여 작업하기 위한 보다 안전한 기술을 개발하거나 탄 조직에서 과도한 열을 이전보다 더 효율적으로 제거하는 방법을 찾을 수 있는 의료 응용 분야가 포함됩니다. 미용 시술 중에 발생하는 원치 않는 열 효과를 최소화하는 데 관심이 있는 미용 분야에도 도움이 될 수 있습니다.
참조: "움직이는 고조파 소스가 있는 일반화된 전신 방정식: 통합 분해 기술 및 파동 측면을 사용한 해결 가능성"(T. Pietrzak, A. Horzela 및 K. Górska, 2024년 3월 12일, International Journal of Heat and Mass Transfer) . DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.125373
메모 24060080432
열전달은 pms개념과 유사하다. 멀리서 내게 다가와 이동할수록 더 커진 값이 나온다. 그런데 내앞을 지나가 멀어지면서 더 줄어들게 느껴지는 도플러효과도 나타난다. 상대성 효과인듯 하지만 pms 장이론으로 설명이된다. 허허.
소스1.
기차가 다가오거나 사이렌을 울리는 구급차가 가까이 다가올 때, 우리는 소리의 주파수를 증가시키고 점차 감소하는 소리를 듣게 됩니다. 통과함에 따라 주파수는 갑자기 낮은 주파수로 변경된 다음 더 감소합니다. 도플러 효과라고 알려진 이 일반적으로 발생하는 현상은 겉보기에 관련이 없어 보이는 분야인 열 전달에 대한 귀중한 통찰력을 제공할
수 있습니다.
화상은 누구에게나 고통스럽지만 물리학자에게는 독특한 형태의 고통을 안겨줍니다. 신체적 고통 외에도 생물학적 조직과 같은 복잡한 시스템에서 열 전달을 제어하는 정확한 메커니즘을 아직 결정하지 못했습니다. 초기에 클러스터된 분자의 확산과 관련된 확산입니까, 아니면 음향파와 같은 현상이 원인입니까?
1.
화상으로 인한 고통도 일종에 도플러 pms 증감효과 처럼 보인다. 1차함수로 단순하면서도 화상의 고통이 밀려왔다가는 확실하고 명쾌한 답을 준다.
최대의 고통은 최대값을 가진 pms이다. 몸의 전신에서 고통값이 온다. 그러나 순간 지난 후 감소하지만, pms와 동기화되지 않는 이유로 더 큰 고통을 마냥 지속되지 않는다. 적색편이에 대해서도 pms 도플러효과로 설명할 수 있다.
Memo 24060080432
Heat transfer is similar to the pms concept. As it approaches me from a greater distance, the larger the value becomes. However, as it passes in front of me and moves away, the Doppler effect appears, which makes it feel smaller. It seems to be a relativity effect, but it can be explained by pms field theory. haha.
Source 1.
When a train approaches or an ambulance with sirens blaring approaches, we hear the sound increasing in frequency and then gradually decreasing. As it passes, the frequency suddenly changes to a lower frequency and then decreases further. This commonly occurring phenomenon, known as the Doppler effect, can provide valuable insight into a seemingly unrelated field: heat transfer.
Burns are painful for everyone, but for physicists, they pose a unique type of pain. In addition to physical pain, the exact mechanisms that control heat transfer in complex systems such as biological tissues have not yet been determined. Is the diffusion associated with the diffusion of initially clustered molecules, or is it caused by phenomena such as acoustic waves?
One.
The pain caused by burns also looks like a Doppler pms increase/decrease effect. Although it is simple as a linear function, it provides a clear and clear answer when the pain of a burn is overwhelming.
The greatest pain is pms which has the maximum value. Pain comes from all over the body. However, it decreases after a moment but it does not last as long as it causes more pain due to being out of sync with the PMS. Red shift can also be explained by the pms Doppler effect.
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
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