Танцуют все: новый принцип движения частиц оказался подобен танцу

Учёные из ОИВТ РАН и МФТИ выявили неожиданную взаимосвязь между колебаниями пылевых частиц в плазме. Оказалось, что неоднородность так называемого ионного «кильватерного следа» — области повышенной плотности ионов за движущейся частицей — заставляет соседнюю пылинку вибрировать в вертикальном направлении с удвоенной частотой её горизонтальных смещений.

Как это работает
Когда отрицательно заряженная частица попадает в поток ионов, она создаёт за собой своеобразный «след», который привлекает другие частицы. До недавнего времени было неясно, как именно структура этого следа влияет на тонкие движения в системе. С помощью программного комплекса OpenDust исследователи построили компьютерную модель двух пылинок и проследили их взаимодействие.

Главный результат
Вертикальные колебания нижней частицы оказались связаны с поперечными движениями пары. Появилась новая вибрационная мода, частота которой равна удвоенной частоте горизонтальных смещений. По словам физиков, это похоже на «танец», где шаги в одной плоскости задают ритм движениям в другой.

Зачем это нужно
Понимание такого механизма важно не только для фундаментальной науки, но и для прикладных областей — от производства микрочипов до работы термоядерных реакторов.