Іноді сипкі речовини виявляють властивості твердого тіла, а іноді течуть подібно до рідини. Прикладом може служити рух піску в пісочному годиннику: при повільному прокиданні через вузький отвір пісок вільно переміщається, але якщо процес відбувається занадто швидко або сильний тиск виявляється на пісок або інший сипкий матеріал, його частинки можуть застрягти, переходячи з текучого стану рідини в стан твердого тіла. Вчені опублікували результати свого дослідження в European Physical Journal E.
Фізики припускають, що знайшли метод опису поведінки сипких матеріалів поблизу точки застрявання. Вчені підкреслюють, що проблема застигання сипких або гранульованих матеріалів при проходженні через вузькі отвори є актуальним завданням, що обмежує швидкість потоку у промислових процесах, пов'язаних із цими матеріалами, включаючи сільське господарство, фармацевтику та будівництво.
У ході дослідження була створена модель на основі даних, зібраних іншими вченими при вивченні сетів полістиролових кульок, що не зазнавали впливу тертя. Вчені зіставили свої моделі з цими кульками, що наближаються до точки застрягання, і прогнозами математичної теорії, розробленої в 50-х роках минулого століття - теорії випадкових матриць.
Дослідники вивчили вібрації всередині сетів кульок і виявили, що вони вібрують із певними частотами, створюючи певний спектр вібрацій. Сипучі матеріали пропускають лише вібрації з певними частотами, що називається щільністю станів системи.
Автори нового дослідження порівняли дані чисельного моделювання з теоретичними пророкуваннями й виявили особливий розподіл статистичних ймовірностей, відомий як сукупність Вішарта-Лагерра, який чітко відображає універсальні статистичні властивості сипких матеріалів, що застрягли.
Вчені з'ясували, що при зіткненні кульок вони стискаються і відскакують, що призводить до значних сил.
Раніше ми писали, що вчені розробили новий інструмент для вивчення темної матерії та енергії.
Нагадаємо, що вчені розповідають про найнезвичайніші теорії існування Всесвіту.
