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Eine unerwartete Entdeckung der Kohleforschung: Wie hat Rosalind Franklin die Theorie der Penetration initiiert?
In der Tachynamik und Mathematik beschreibt die Penetrationstheorie das Verhalten eines Netzwerks, wenn ein Knoten oder Link hinzugefügt wird.Dieser geometrische Phasenübergang hat wichtige Erfolge in wirtschaftlichen und natürlichen Wissenschaften zum Verständnis der Effizienz von Ressourcen erzielt.Die Wurzeln dieser Theorie können jedoch auf bahnbrechende Arbeiten in der Kohleforschung in der Mitte des 20. Jahrhunderts zurückgeführt werden.Insbesondere die Forschung des britischen Chemikers Rosalind Franklin verlagerte nicht nur ihren Fokus auf die Merkmale der Kohle, sondern ebnete auch den Weg für die spätere Penetrationstheorie.
"Um die wahre Kohledichte zu messen, muss sie in eine Flüssigkeit oder ein Gas getaucht werden, die klein genug ist, um seine mikroskopischen Poren zu füllen."
Sehen Sie die Natur von Kohle
Seit der industriellen Revolution war Kohle eine wichtige Energiequelle und veranlasste viele wissenschaftliche Forschungen, ihre Zusammensetzung zu verstehen und ihre Verwendung zu optimieren.Im Jahr 1938 wurde die British Coal Ussearization Research Association (BCURA) eingerichtet, um eine Plattform für diese Studien bereitzustellen.1942 trat der junge Franklin der Vereinigung bei und begann mit der Erforschung der Dichte und Porosität von Kohle.In ihrer Arbeit fand Franklin signifikante Unterschiede in der Durchlässigkeit verschiedener Gase in Kohle.
"Als sie verschiedene Gase verwendete, um die Kohledichte zu messen, stellte sie fest, dass der Gasfluss von der Kohlemikrostruktur abhängt."
Diese Mikrostrukturen beeinflussen die Fluidität des Gases, und diese Entdeckung unterstreicht die Eigenschaften von Kohle als poröses Medium.Franklins Experimente waren nicht nur wissenschaftliche Untersuchungen, sondern stellten auch den effektiven Einsatz wichtiger strategischer Ressourcen während des Zweiten Weltkriegs sicher.
Die Geburt der Penetrationstheorie
In den 1950er Jahren ebnete die Kollision chinesischer und britischer wissenschaftlicher Forschung den Weg für eine tiefere wissenschaftliche Diskussion.In einem Papier, das 1957 von Mathematikern Simon Broadbent und John Hammersley veröffentlicht wurde, schlugen sie ein mathematisches Modell vor, um zu beschreiben, wie Kohle mit dem Phänomen des flüssigen Flusses, dem Prototyp der Infiltrationstheorie, kauft.Dieses Modell konzentriert sich nicht nur auf die physikalischen Probleme der Eigenschaften von Rohstoffen, sondern bildet auch seine mathematische Grundlage.
"Ihr Modell behandelt Kohle als zufälliges Labyrinth und analysiert, wie sich Flüssigkeiten in Poren ausbreiten."
Der Kern dieser Studien besteht darin, herauszufinden, ob Flüssigkeiten ein Netzwerk, das unter verschiedenen Bedingungen aus Kohleporen besteht, effektiv durchlaufen kann.
Berechnen Sie kritische Parameter
Als Entwicklung der Penetrationstheorie haben Forscher versucht, den spezifischen Wert der kritischen Wahrscheinlichkeit (PC) zu bestimmen.Obwohl dieser Wert für die meisten unendlichen Gitterdiagramme in einigen Fällen, wie z. B. ein zweidimensionales Gitter, nicht genau berechnet werden kann, kann eindeutig festgelegt werden, dass sein Wert 1/2 beträgt.Dieses Ergebnis wurde in Kstons Forschung gelöst und bildete eine solide Grundlage für die Anwendung der Penetrationstheorie.
Die Universalität der Penetrationstheorie und ihre Anwendung
Die Theorie der Universalität der Penetration bedeutet, dass in verschiedenen Systemen die Schlüsselindizes der gleiche Wert sein können, selbst wenn die spezifischen Netzwerkstrukturen dieser Systeme variieren.Dieses Merkmal macht die Permeationstheorie in Bereichen wie Biologie, Physik und Ökologie weit verbreitet.Zum Beispiel prognostiziert diese Theorie erfolgreich das fragmentierte Verhalten von biologischen Virenschalen, die den gemeinsamen Jenga -Spielen ähnlich sind.
"Die Osmose -Theorie sagt die Ausgabe von Variationsschwellen in der Fragmentierungsstudie von biologischen Virusschalen voraus und wurde experimentell verifiziert."
Denken Sie über zukünftige Forschungsrichtungen nach
Heute beschränkt sich die Penetrationstheorie nicht mehr auf die Materialwissenschaft, sondern zeigt auch ihre Bedeutung in den Bereichen Umweltwissenschaft und Biomedizin.Wie können wir mit dem Fortschritt der Wissenschaft diese komplexen Strukturen in der Natur jedoch tiefer verstehen?
Ist dies eine Frage wert, die unsere tiefe Überlegung wert ist?
