นักฟิสิกส์กล่าว มนุษย์สามารถทนต่อแรงโน้มถ่วงที่แรงกว่าซึ่งพบบนดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ห่างไกลออกไปได้

แรงโน้มถ่วงจะต้องแข็งแกร่งขนาดไหนก่อนที่มนุษย์จะพบว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะเดิน? คำถามดังกล่าวอาจเผชิญกับมนุษยชาติหากมันเริ่มดำเนินการในการล่าอาณานิคมของดาวเคราะห์นอกระบบ – ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ ตอนนี้ ด้วยการคำนวณที่ค่อนข้างง่ายNikola Poljak , Dora Klindzic และ Mateo Kruljac จากมหาวิทยาลัย Zagreb ในโครเอเชีย 

ได้เสนอขีดจำกัดบนของแรงโน้มถ่วง

ของดาวเคราะห์นอกระบบ ที่จะช่วยให้นักกีฬาที่ได้รับการฝึกฝนสามารถอยู่ได้อย่างสบายในโลกที่ห่างไกลนักดาราศาสตร์ชีววิทยามักพิจารณาถึงศักยภาพในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์นอกระบบที่เพิ่งค้นพบใหม่โดยการวัดคุณสมบัติของชั้นบรรยากาศของพวกมัน อย่างไรก็ตาม ดังที่ภารกิจ Apollo Moon ได้รับการพิสูจน์แล้ว มนุษย์สามารถใช้เทคโนโลยีเพื่อเอาชีวิตรอดในบรรยากาศที่ห่างไกลจากศัตรูได้ อย่างไรก็ตาม แรงโน้มถ่วงเป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มนุษย์จะพบว่าควบคุมได้ยาก (ถ้าเป็นไปไม่ได้) อันที่จริง นักวิจัยทั้งสามคนโต้แย้งว่าแรงโน้มถ่วงควรเป็นตัวแปรสำคัญเมื่อประเมินว่ามนุษย์สามารถอยู่รอดในโลกที่ห่างไกลได้หรือไม่

ในการศึกษาของพวกเขา นักฟิสิกส์ได้พิจารณาว่าประสิทธิภาพของระบบต่างๆ ในร่างกายของนักกีฬาที่ได้รับการฝึกฝนจะเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่ออยู่ภายใต้สนามโน้มถ่วงที่แรงกว่าสนามโลก ( gᴇ ) ขั้นแรกพวกเขาคำนวณความเครียดสูงสุดที่โครงกระดูกมนุษย์ทั่วไปสามารถรับได้ขณะวิ่ง เมื่อป้อนคุณสมบัติต่างๆ ของกระดูกมนุษย์ลงในสมการ พวกเขาตรวจสอบขีดจำกัดสูงสุดที่ 10 กรัมก่อนที่กระดูกจะเริ่มแตก

รุ่นลูกตุ้มคว่ำต่อมา ทั้งสามคนทำการประเมินความแข็งแรงของกล้ามเนื้อที่คล้ายกัน โดยคำนวณว่านักกีฬาที่ผ่านการฝึกมาแล้วจะไม่สามารถลุกขึ้นนั่งหรือนอนอยู่เหนือขีดจำกัดบนที่เข้มงวดกว่า5 กรัม จากการศึกษาความสามารถของ “ผู้แข็งแกร่ง” ในการเดินขณะแบกท่อนซุง 650 กก. นักวิจัยได้วางขีดจำกัดบนไว้ที่ 4.6 g ᴇสำหรับการเคลื่อนไหว ในการทำเช่นนี้ พวกเขาใช้แบบจำลอง “ลูกตุ้มคว่ำ” ของขาเพื่อพิจารณาพลังงานที่ร่างกายใช้ในกระบวนการเดิน

อ่านเพิ่มเติมความประทับใจของศิลปิน

คนนี้แสดงให้เห็นมุมมองของพื้นผิวของดาวเคราะห์ Proxima b ที่โคจรรอบดาวแคระแดง Proxima Centauriพบดาวเคราะห์หินในเขตที่อยู่อาศัยใกล้เพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของดวงอาทิตย์ทีมงานยังแสดงให้เห็นว่าในสนามแรงโน้มถ่วงที่แรงกว่า เลือดมักจะจมลงไปที่ขา ทำให้หัวใจต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อสูบฉีดเลือดไปยังสมอง ในที่สุด การอยู่รอดจะต้องมีปริมาณเลือดสูงขึ้น ทำให้ร่างกายรู้สึกอ่อนแอในตอนแรกในขณะที่เซลล์เม็ดเลือดถูกสร้างขึ้น นอกจากนี้ยังส่งผลให้ความดันโลหิตสูงขึ้นซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพอย่างมาก ปัจจัยเหล่านี้ผลักดันขีดจำกัดให้เหลือ 4 กรัมᴇเนื่องจากแรงโน้มถ่วงสูงสุดที่ระบบไหลเวียนโลหิตของนักกีฬาสามารถต้านทานได้ในระยะยาว

ข้อ จำกัด เหล่านี้อาจทำให้ขอบเขตของดาวเคราะห์นอกระบบที่อาจอาศัยอยู่ได้แคบลง แต่นักฟิสิกส์แสดงให้เห็นว่าผ่านการฝึกฝนความแข็งแกร่งและความอดทนอย่างเข้มงวด ผู้ตั้งถิ่นฐานในอนาคตสามารถขยายทางเลือกสำหรับบ้านใหม่ได้ นักวิจัยคำนวณว่าการฝึกมนุษย์โดยเฉลี่ยให้อยู่ในระดับนักกีฬาทั่วไป ดาวเคราะห์ที่มีมวลไม่เกิน 4 กรัมจะ  เป็นทางเลือกที่เป็นไปได้มากกว่า ทีมงานหวังว่างานของพวกเขาจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ค้นหาแหล่งอาณานิคมในอนาคตได้แม่นยำยิ่งขึ้น แม้ว่าการล่าอาณานิคมในอนาคตจะขึ้นอยู่กับการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ มากมายสำหรับการเดินทางในอวกาศระหว่างดวงดาว

“2D MOFs ได้รับการคาดการณ์ในทางทฤษฎีว่าเป็นแพลตฟอร์มที่ยืดหยุ่นสำหรับการรับรู้วัสดุควอนตัมต่างๆ และงานของเราเป็นขั้นตอนการทดลองแรกในทิศทางนั้น” Liljeroth กล่าวกับPhysics World “กระทรวงการคลังที่เราได้จัดทำขึ้น – ถ้าคุณต้องการ – เพียงแค่เซมิคอนดักเตอร์ธรรมดาๆ แต่เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าขณะนี้มีความเป็นไปได้ที่จะดำเนินการบางอย่างที่แปลกใหม่กว่านี้”

งานนี้ยังเปิดทางสู่การสร้างวัสดุอิเล็กทรอนิกส์

สำหรับนักออกแบบตามกระทรวงการคลังด้วยโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนและได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม เขากล่าวเสริม และความสามารถในการเติบโต 2D MOFs ได้โดยตรงบนกราฟีนหมายความว่าโครงสร้างเฮเทอโรโครงสร้างเหล่านี้อาจใช้งานได้ง่ายในการใช้งานต่างๆ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์ และตัวเร่งปฏิกิริยา

นักวิจัยรายงานงานของพวกเขาในNano Letters  10.1021/acs.nanolett.8b02062กล่าวว่าตอนนี้พวกเขาต้องการขยายประเภทของ MOF ที่สามารถสังเคราะห์ได้บนพื้นผิวที่มีปฏิสัมพันธ์น้อย “ปฏิกิริยาเชิงซ้อนบนพื้นผิวที่แตกต่างกันเหล่านี้อาจทำงานแตกต่างไปเมื่อเทียบกับที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลหะ และเรามีวรรณกรรมที่ตีพิมพ์น้อยมากที่จะกล่าวถึงที่นี่” Liljeroth กล่าว “จากนั้นเราจะพยายามรวมโลหะหนักเข้ากับ MOFs เนื่องจากสิ่งเหล่านี้มี coupling แบบสปิน-ออร์บิทสูง ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการก่อตัวของฉนวนทอพอโลยี 2 มิติ ตามการคาดการณ์ทางทฤษฎี”

Lawrence Cheukและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ในสหรัฐฯได้ระบายความร้อนให้กับกลุ่มเมฆที่หนาแน่นของโมเลกุลที่ดักจับทางแสงจนเย็นเป็นประวัติการณ์ นักวิจัยสามารถใช้เทคนิคเลเซอร์ขั้นสูงเพื่อทำให้โมเลกุลเย็นลงซึ่งอยู่ในสถานะควอนตัมที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนหน้านี้ วิธีการของพวกเขายังช่วยให้พวกเขาสร้างภาพของก๊าซเย็นจัด

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักฟิสิกส์ได้ศึกษาพฤติกรรมของเมฆอะตอมที่อุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ เพื่อทำให้อะตอมเย็นลงจนถึงอุณหภูมิเหล่านี้ อะตอมถูกสร้างขึ้นเพื่อดูดซับแล้วปล่อยโฟตอนจากลำแสงเลเซอร์ออกมาอีกครั้ง ทำให้สูญเสียพลังงานบางส่วนในกระบวนการ หลังจากกระบวนการนี้เกิดขึ้น อะตอมจะกลับสู่สถานะอิเล็กทรอนิกส์เดิมและวัฏจักรจะเกิดซ้ำ ทำให้อนุภาคเย็นลงอย่างต่อเนื่อง

อย่างไรก็ตาม สำหรับโมเลกุล กระบวนการนี้ยากกว่า โมเลกุลมีระดับความเป็นอิสระเพิ่มเติม รวมทั้งสถานะการสั่นและการหมุน ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องกลับสู่สถานะเดิมหลังจากปล่อยโฟตอนอีกครั้ง แต่พวกเขาสามารถหลุดเข้าไปในสถานะที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเป็นการทับซ้อนของควอนตัมของสองสถานะพื้นดิน ในการทดลองก่อนหน้านี้ที่ดำเนินการโดยทีมงานของ Cheuk โมเลกุลในสถานะ “มืด” เหล่านี้ไม่สามารถดูดซับโฟตอนเลเซอร์ที่เข้ามาได้ สิ่งนี้ช่วยป้องกันไม่ให้อะตอมเย็นลงอีกต่อไป

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>ป๊อกเด้งออนไลน์ ขั้นต่ำ 5 บาท