力是颗粒状态移位的关键

曾经想过为什么沙子都可以像液体一样穿过沙漏，并且足以支持建筑物？这是因为颗粒状物质 - 砂或污垢 - 可以改变他们的行为或状态。北卡罗来纳州立大学的研究人员发现，各种谷物彼此施加的力量是最重要的。

物理学家通过将其与热力学系统中发生的事情进行比较来探讨粒状材料的变化行为。在热力学系统中，您可以通过向系统添加能量（热量）来改变材料类似水的状态。然而，关于温度的最基本和最重要的观察之一是它具有平衡的能力：热茶最终冷却以匹配房间的温度。

物理学家认为他们可以使用热力学的潜在思想来解释颗粒材料的变化，但不知道颗粒材料是否具有以类似的方式平衡的性质。换句话说，代替温度是粒状系统中的变化剂，它可能是与可用空间量或颗粒上的力相关的性质。但没有人真正测试了两者中的哪一个可能表现出这种平衡的这种财产。

NC州物理学家Karen Daniels和前研究生詹姆斯·普克特设计了这样做的方法。Puckett使用了两种不同类型的塑料“颗粒”，具有不同的性质，漂浮在一小桌子上的一层空气上。Puckett和Daniels希望看到什么会将两种类型的粒子带入彼此的平衡。为了进行测量，它们使用塑料材料，通过亮度变化表示有效的变化。

首先，通过减少颗粒周围的物理空间，测量它们测得的术语数量可以在给定的空间内或体积内设置的方式，但是两种类型的颗粒未能​​实现平衡。当它们测量颗粒之间的力量可以重新排列的方式时，它们看到了它们正在寻找的平衡。

他们的发现出现在物理评论信。

“物理学家们经常有理论上优雅的想法，例如可能发现有新的温度样变量的想法，然后进入实验室并看看这些想法在实践中的工作程度如何，”丹尼尔斯说。““在这种情况下，我们发现可以采用粒度系统的温度，并了解更多关于使其改变其状态的信息。这种温度的“温度计”实际上是颗粒本身。“

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编辑的注释：摘要遵循

“平衡粒状粒状子系统中的温度贴身变量”

作者：詹姆斯皮克特，北卡罗来纳州立大学凯伦丹尼尔斯

发布：物理评论信

抽象的：
虽然干扰粒状系统是动脉的，但已经提出了几种热力学的描述，其对系统内的体积和应力分布的定量预测进行了定量预测，并提供了相应的温度样变量。我们用设计用于产生大量独立，卡住的二维配置的装置进行实验。每个配置由一层由温和的空气层支撑的一层光电磁盘组成。通过循环扩张，混合，然后通过一系列边界位移来重新压缩系统来生成新配置。在每种配置中，颗粒的浴围绕具有与浴的颗粒间摩擦系数不同的颗粒子系统。使用光弹性粒子允许我们在每个颗粒接触处找到所有粒子位置以及矢量力。通过比较两个系统中的温度样量，我们发现紧凑率（缀合物到体积）不会平衡系统，而居住地（与应力缀合）。共青物的独立组分均以线性地依赖于静水压压力，同时与压力集合的预测。