1. Goroesi yn y gwagle: TightRope atmosfferig yr ISS
Er bod gwactod y gofod yn aml yn cael ei ddisgrifio fel un "gwag," mae'r Orsaf Ofod Ryngwladol (ISS) yn cyflawni gweithred gydbwyso cain i gadw gofodwyr yn fyw. Y tu mewn i'w fodiwlau, mae'r pwysedd aer yn dynwared rheidrwydd 101 kPa-a rheidrwydd ar gyfer bioleg ddynol yn lefel y ddaear. Mae ein hysgyfaint yn dibynnu ar raddiannau pwysau i amsugno ocsigen; Mae lleihau pwysau caban (fel amgylchedd ocsigen pur 33 kPa rhaglen Apollo) yn peryglu hypocsia angheuol neu beryglon tân, a ddangosir yn drasig gan drychineb Apollo 1 1967.
Y tu allan i'r ISS, fodd bynnag, mae gwactod gofod yn cyrraedd10⁻¹⁰ PA-so eithafol bod mesurydd ciwbig yn dal yn gyfiawnpum moleciwl nwy(yn erbyn 10²⁵ ar y ddaear). Byddai dod i gysylltiad â'r gwagle bron yn wag yn achosi i hylifau corfforol anweddu'n syth. Er mwyn gwrthsefyll hyn, mae siwtiau gofod yn creu swigen ocsigen pur 21 kPa (pwysau 1\/5 y Ddaear) wedi'i baru â systemau oeri hylif, gan brofi bod angen dyfeisgarwch peirianneg a dealltwriaeth ddofn o ffiseg gwactod ar gyfer goroesi.
2. Bwlch cwantwm mewn amddiffyn thermol: pam na all gwactod atal gwres yn llawn
Mae fflasgiau thermos yn defnyddio haenau gwactod i rwystro trosglwyddo gwres, ond nid ydyn nhw'n ynysyddion perffaith. Teithiau gwres trwy dri mecanwaith:
Dargludiad(Gwrthdrawiadau Moleciwlaidd):
Niwtraleiddio gan wactod.
Darfudiad(symud hylif):
Amhosibl mewn gwacter.
Ymbelydredd(tonnau is -goch):
Wedi goroesi heb ei rwystro.
Mae pob gwrthrych yn allyrru ymbelydredd electromagnetig yn seiliedig ar dymheredd. Efallai y bydd gwactod yn dileu moleciwlau aer, ond mae eich coffi yn dal i golli gwres fel tonnau is -goch anweledig. Gall datrysiadau uwch fel haenau myfyriol (ee, gwydr silvered mewn fflasgiau dewar) bownsio 99% o ymbelydredd yn ôl, ond hyd yn oed ni all hyn gael inswleiddio perffaith-atgoffa bod ffenomenau cwantwm bob amser yn dod o hyd i ffordd.
3. Yr arbrawf blwyddyn 100-: sut y gwnaeth gwactod ailddiffinio "hylif"
Ym 1927, cychwynnodd y ffisegydd Thomas Parnell ym Mhrifysgol Rhydychen yarbrawf gollwng traw-Mae arddangosiad ymddangosiadol syml gyda goblygiadau dwys. Gosododd lwmp o draw (sylwedd tebyg i dar) mewn twndis gwydr wedi'i selio gwactod. Ar dymheredd yr ystafell, mae'r traw yn ymddangos yn gadarn; Mae'n chwalu os caiff ei daro. Ond o dan ddisgyrchiant a gwactod (dileu swigod aer), ffurfiodd defnynnau a chwympo-Unwaith bob degawd.
Bron i ganrif yn ddiweddarach, dim ond naw diferyn sydd wedi'u cofnodi, mae profi traw mewn gwirionedd yn hylif uwch-ddiflasedd uchel. Mae'r arbrawf hwn, sy'n dal i fynd rhagddo o dan siambr wactod, yn herio ein diffiniadau o solidau a hylifau wrth arddangos pŵer gwactod i ddatgelu priodweddau deunydd cudd.