定向流体转运对自然界的许多物理过程具有重要意义。如何通过人造材料操纵这一过程仍然是科学家的关键挑战。在这项研究中,Janus织物是通过电钉在螺栓或纱布上的一层聚偏氟化物(PVDF)纳米纤维来构建的。Janus织物两侧的化学组成,形态和表面润湿性的特征是红外光谱,扫描电子显微镜(SEM)和接触角度测量。通过控制PVDF静电纺丝时间,测量了具有不同PVDF厚度的Janus织物的最大静水站。发现PVDF/Gauze对单向水转运更有利,并且水分也可以从疏水侧转移到脑电侧。凭借便捷制备,低成本和单向水/水分传输的优势,可以将本研究中准备的Janus织物用于水分间隔,湿度转移和从空中收集水。
2023 年 9 月 21 日 摘要。通过参考与共轭可观测量相关的联合熵,证明了兰道尔原理的一种限制形式对热系统成立,与计算考虑无关。结果表明,不可逆物理过程的补偿熵的来源是由于这种相互不相容的可观测量值的本体论不确定性,而不是由于信息论方法中传统假设的认识论不确定性。特别是,明确表明通过重置操作擦除逻辑(认识论)信息并不等同于擦除热力学熵,因此物理学不支持传统的信息论形式的兰道尔原理。分析的另一个含义是现实世界中没有麦克斯韦妖。关键词:兰道尔原理、热力学、量子信息、熵 1. 简介。兰道尔原理 (LP) 最初是由兰道尔从计算的角度提出的。具体来说,兰道尔 (1961) 提出,从事逻辑上不可逆步骤的“计算机器”每一步的成本约为 kT。虽然 LP 已被广泛接受,但仍有少数人持不同意见(例如 Earman 和 Norton 1999;Norton 2005-2018;Hemmo 和 Shenker 2021)。虽然本文作者与反对者一起对兰道尔原始提议中固有的物理不可逆性与逻辑/计算不可逆性的认定提出异议,但我们仍然为 LP 的受限形式提出了物理基础:它不与计算相联系,而是与一类更窄的真正不可逆的物理过程相联系。如果测量是一个物理上不可逆的过程,人们可能会认为这是西拉德原理的一种形式;本研究表明它确实如此。在提出这一观点时,我们希望提请大家注意认识论和本体论不确定性(或“信息”)之间的关键区别,这一区别在热力学和第二定律的讨论中往往被忽略。我们注意到,正如经典统计力学所假设的那样,认识论不确定性可以说无法非循环地产生第二定律或兰道尔原理(参见 Kastner 2017),而本体论不确定性对于两者的成立都是必要的。这一考虑意味着 LP 的受限形式,它不依赖于传统上假设的认识论不确定性。从本质上讲,LP 确实是
尽管本书许多部分的讨论可能相当复杂,但总体论点却相当简单:我们设计的任何东西(计算机或任何其他机器)最终都必须是一个可以用数学建模的系统。也就是说,我们设计的任何引擎最终都是一个逻辑系统,可以用我们可用的数学进行形式建模和描述。然而,正如 L&S 所说,思维不是一个逻辑系统,而是一个动态复杂系统,任何已知的数学都无法建模或描述。L&S 拒绝身心二元性,并认为心理过程本身就是物理过程。此外,对这些心理过程进行建模的复杂性不仅仅是它们复杂的时间或随机行为的函数;而是由于这些过程是动态的、自适应的、不断发展的,并且构成了系统,其行为影响着它们所处的环境,也受其影响。根据 L&S 的说法,这是现代机器学习技术的局限性的根源:虽然人们可以在一组输入输出对上“训练”深度网络,但在任何狭窄的领域之外,没有任何一组训练数据可以充分预测未来的环境,因为该环境本身的状态
在许多网络物理系统中,我们遇到了对地理分布和远程物理过程的远程状态估计的问题。本文研究了传感器传输的调度,以估计多个遥控,动态过程的状态。来自不同传感器的信息必须通过无线网络传输到中央门户,以进行监视,其中通常比需要监视的过程更少可用的无线通道。要在网关上有效估算,需要适当地安排传感器,即在每次即时需要确定哪些传感器访问网络且不能确定哪些传感器。为了解决这个调度问题,我们制定了关联的马尔可夫决策过程(MDP)。然后使用深Q-Network解决此MDP,这是一种最近的深层增强学习算法,它立即可扩展且无模型。我们将调度算法与流行的日程安排算法进行比较,例如循环蛋白和降低的等待时间等。对于许多示例场景,我们的算法显示出明显优于这些算法。©2019 Elsevier Ltd.保留所有权利。
数字双技术正在迅速发展,提供虚拟表示,该虚拟表示形式并将复杂的物理系统连接起来,以进行仿真,监视,维护和优化等各种目的。与限于模拟特定物理过程的传统方法相反,数字双胞胎中的模拟包括精确描绘大型系统的多态性环境。这些数字双胞胎通过实时数据和反馈循环连接到其物理对应物。虽然实施数字双胞胎的好处很多,但所需的资源,精力和投资对于每种用例可能会有所不同。制造商通常必须评估投资回报率(ROI),然后才能制定这些计划。然而,数字双胞胎复杂的多维性质在准确评估其ROI时构成了挑战。本研究评估了开发数字双胞胎对制造系统的经济影响,并提出了评估ROI的实用框架。这种系统的方法可以帮助利益相关者增强数字双胞胎项目的财务可行性。
该项目旨在对以过渡金属二硫属化物 (TMD) 和金刚石材料为代表的二维和三维异质结构进行全面的实验研究。其主要重点是两种不同配置的 TMD/金刚石异质结构的制造和表征,即金刚石上的 TMD 和 TMD 上的金刚石。将通过各种传统和先进的分析技术来表征形态、化学和光电特性以及物理过程。结果将用于从根本上理解所制备的 TMD/金刚石异质结构的生长机制、相互作用和特性。同时,将制造选定的 TMD/TMD 异质结构,以将其生长机制和特性与 TMD/金刚石异质结构进行比较。此外,还将研究通过内部(掺杂、诱导应力、局部缺陷)和外部(电场和磁场、压力和光激发)调制定制的 TMD/金刚石异质结构特性。预计在 TMD/金刚石界面和本体处,可以控制诸如金属与半导体的转变现象、带隙排列、费米能级偏移或发光等效应。
20 世纪 70 年代和 80 年代是使用主动电子束实验探索日光层和天体物理环境中发生的一些基本物理过程的鼎盛时期。电子束实验用于研究航天器充电和航天器-等离子体耦合、束-等离子体相互作用物理、磁反弹和漂移物理、极光物理、波的产生以及军事应用。虽然这些实验取得了巨大的成功,但它们也受到当时可用技术的限制。空间仪器、数据收集和加速器技术的新进展使使用电子束在太空中进行革命性的新一代主动实验成为可能。在本文中,我们讨论了这样一个实验,即束等离子体相互作用实验 (Beam PIE),这是一项探空火箭实验,旨在 (a) 推进基于高电子迁移率晶体管的射频 (RF) 线性加速器电子技术在空间应用方面的发展,以及 (b) 研究调制电子束产生的哨声和 X 模式波。
摘要:量子不变性是指任何量子相干态与相应的测量结果统计集合之间的关系。讨论了“测量”的充分概括,以涉及由于基本普朗克常数而导致的任何量子相干态与其在测量后作为统计集合的统计表示之间的差异。集合论推论是对选择公理的奇特不变性:任何相干态都排除任何良序,因此也排除了选择公理。它应该等同于测量后的良序集,因此需要选择公理。量子不变性是量子信息的基础,并将其揭示为无序量子“多”(即相干态)与良序“许多”测量结果(即统计集合)之间的关系。它开辟了一个新视野,其中所有物理过程和现象都可以解释为量子计算,实现量子信息的相关操作和算法。所有纠缠现象都可以用量子信息来描述。量子不变性阐明了广义相对论和量子力学之间的联系,从而阐明了量子引力问题。
在错综复杂的科学挂毯中,学科经常融合并相交,生物物理学是一个引人入胜的十字路口。这是一个将物理学原理与生活系统的复杂性相结合的领域,在分子和细胞水平上揭示了生命的奥秘。从了解肌肉收缩的力学到破译DNA折叠的复杂性,生物物理学会深入研究基于生物学现象的基本物理过程。本文旨在概述这个跨学科领域,阐明其重要性和多样化的研究途径。在其核心方面,生物物理学试图将物理学的定量方法和理论应用于阐明生物学过程。它体现了生物学,化学和物理学的结合,提供了一种独特的观点,使研究人员能够以传统生物学方法无法实现的精确性来探测活生物体的内部运作。通过利用热力学,电磁和力学等原理,生物物理学家揭示了管理生物学现象的机制,为各个领域的开创性发现铺平了道路。[1,2]。
目前,过滤并不总是在小型水系统中使用,但是,USEPA临时增强的地表水处理规则下的最新监管要求可能会使大多数供水系统中的滤水器过滤。水过滤是通过经过颗粒物材料将悬浮和胶体颗粒从水中分离出来的物理过程。过滤过程涉及紧张,沉降和吸附。随着泡沫进入过滤器,滤网之间的空间被堵塞,从而减少了开口并增加了去除。仅是因为它在媒体谷物上固定而被去除。最重要的过程之一是将泡沫吸附到单个滤网的表面上。这有助于收集泡沫并减少过滤介质晶粒之间的开口大小。除了去除淤泥和沉积物,泡沫,藻类,昆虫幼虫以及任何其他大元素外,过滤还有助于清除细菌和原生动物,例如贾第鞭毛虫兰布利亚和隐孢子虫。一些过滤过程也用于去除铁和锰。过滤是通过将水通过多孔