Cuộc sống bí mật của hạt: Lần đầu tiên quan sát chuyển động xoáy ẩn giấu

Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã trực tiếp quan sát được những chuyển động xoáy ẩn—được gọi là dòng chảy thứ cấp—trong các vật liệu rời rạc đang chảy như cát và tuyết, bằng một kỹ thuật chụp X-quang mới gọi là X-quang lưu biến học. Những dòng chảy thứ cấp này liên quan đến các hạt di chuyển ngang hoặc theo vòng lặp bên dưới bề mặt, thay vì chỉ đơn giản đi theo hướng chính xuống dốc. Trước đây, những chuyển động này chỉ được dự đoán qua mô phỏng máy tính hoặc suy luận gián tiếp từ các mẫu trên bề mặt, vì các phương pháp truyền thống thường làm gián đoạn dòng chảy hoặc thay đổi hành vi của các hạt. Các nhà nghiên cứu đã vượt qua những thách thức này bằng cách thiết kế một thí nghiệm băng tải với các hạt thủy tinh và chụp các hình ảnh X-quang nhanh, cho phép họ theo dõi chuyển động của các hạt bên trong đống vật liệu theo thời gian thực mà không làm gián đoạn dòng chảy. Đột phá này cung cấp bằng chứng thực nghiệm trực tiếp đầu tiên về dòng chảy thứ cấp trong các môi trường hạt rời, xác nhận rằng những dòng xoáy này là đặc điểm cơ bản của các vật liệu như đống tuyết, đống cát và silo chứa hạt. Phát hiện này có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu các nguy hiểm thiên nhiên như lở đất và tuyết lở, nơi việc bỏ qua dòng chảy thứ cấp trong các mô hình có thể dẫn đến...