Вести из институтов и экспедиций
Тепло раскачивает колебания
Обычно для для раскачивания колебаний механической системы необходимо на неё подействовать внешней периодической силой. При совпадении частоты колебаний этой силы с собственной частотой колебаний системы наступает резонанс — увеличение амплитуды колебаний. Так, для того чтобы раскачать качели, надо их периодически в такт подталкивать. Существующие внутри всех тел тепловые колебания молекул на раскачку колебаний не влияют. Наоборот, преобразование механической энергии в тепловую служит причиной затухания колебаний, прекращения механического движения.
Однако на микро- и наноуровнях обычные макроскопические представления могут быть неприменимы. Исследователи Высшей школы теоретической механики Института прикладной математики и механики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) под руководством члена-корреспондента РАН Антона Мирославовича Кривцова теоретически показали, что механические колебания могут возбуждаться благодаря наличию распространяющегося теплового возмущения. Это новое физическое явление они назвали баллистическим резонансом. Теория была подкреплена численным (компьютерным) моделированием.
Основанием для работы стали теоретические и экспериментальные исследования последнего времени, в которых выяснилось, что законы теплопроводности на микроуровне отличаются от классического закона, открытого Ж.-Б. Фурье ещё в 1807 году. Оказалось, что в кристаллах тепло может распространяться с необычно высокой скоростью. Такую теплопроводность исследователи назвали баллистической.