筑波大学 学分:筑波大学 筑波大学的一个研究小组使用太赫兹频率的光来探测无序系统的异常行为，发现溶菌酶中不为人知的巨大振动可以用它的玻璃状和分形性质来解释 日本筑波——由筑波大学领导的研究人员研究了一种内在无序蛋白质的振动模式，以了解它在低频时异常强烈的反应
这项工作可能会提高我们对缺乏长期订单的材料的了解，这可能会影响工业玻璃制造
玻璃材料有许多令人惊讶的特性
玻璃不是固体或液体，而是由无序、非晶态的原子组成的
一个多世纪前，物理学家彼得·约瑟夫·威廉·德拜提出了一个理解固体可能振动模式的公式
虽然这一理论大部分是成功的，但它无法解释在太赫兹范围内的电磁辐射可以在无序材料(如玻璃)中激发出令人惊讶的普遍振动
这种偏离经常被看到，并因此得名“玻色子峰”，但它的起源仍不清楚
现在，筑波大学的研究人员已经进行了一系列实验，利用蛋白质溶菌酶来研究玻色子峰背后的物理学
“这种蛋白质具有内在的无序和分形结构，”该研究的第一作者森达也教授说
“我们认为将整个系统视为一个单一的超分子是有意义的
" 分形是一种数学结构，在很大范围内表现出自相似性，在自然界中很常见
想想树木:无论你缩小视野去看树枝，还是靠近观察树枝，它们看起来都很相似
分形具有用非整数维描述的惊人能力
即分形维数为1的物体
5是二维和三维物体的中点，这意味着它的质量随着它的大小增加到1
5次方
基于太赫兹光谱的结果，溶菌酶分子的质量分形维数约为2
75
该值也被确定为与材料的吸收系数有关
“研究结果表明，分形特性源于溶菌酶蛋白质氨基酸结构的自相似性，”莫里教授说
“这项研究可能是解决一个关于无序和分形材料的长期难题的关键，这可以导致更有效地生产玻璃或分形结构
" 这项工作发表在《物理评论》上，名为“利用太赫兹光谱探测无序系统的玻色子峰和分形动力学”
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