Gli scienziati dell‘Università Politecnica di San Pietro il Grande San Pietroburgo (SPbPU) hanno scoperto e teoricamente spiegato un nuovo effetto fisico: l’ampiezza delle vibrazioni meccaniche può crescere senza influenza esterna. Gli scienziati di SPbPU lo hanno spiegato usando un semplice esempio: per dondolare un’altalena, devi continuare a spingerla. Si ritiene generalmente impossibile ottenere la risonanza oscillatoria senza costante influenza esterna.
Tuttavia, il gruppo scientifico della Institute of Applied Mathematics and Mechanics SPbPU ha scoperto un nuovo fenomeno fisico di “risonanza balistica”, in cui le oscillazioni meccaniche possono essere eccitate solo a causa delle risorse termiche interne del sistema.
La nuova scoperta degli scienziati sulle vibrazioni meccaniche
Il gruppo scientifico supervisionato dal corrispondente membro dell’Accademia delle scienze russa Anton Krivtsov, ha ricavato le equazioni che descrivono questo fenomeno e ha fatto progressi significativi nella comprensione generale dei processi termici a livello micro. Nello studio pubblicato su Physical Review E, i ricercatori hanno considerato il comportamento del sistema alla distribuzione periodica iniziale della temperatura nel materiale cristallino.
Il fenomeno scoperto descrive che il processo di equilibrazione del calore porta a vibrazioni meccaniche con un’ampiezza che cresce nel tempo. L’effetto si chiama risonanza balistica. “Negli ultimi anni, il nostro gruppo scientifico ha esaminato i meccanismi di propagazione del calore a livello micro e nano. Abbiamo scoperto che a questi livelli il calore non si diffonde nel modo in cui ci aspettavamo: ad esempio, il calore può fluire da freddo a caldo. Questo comportamento dei nanosistemi porta a nuovi effetti fisici, come la risonanza balistica”, ha affermato Vitaly Kuzkin, professore associato della SPbPU della Scuola superiore di meccanica teorica.