人类创造的物体中，最高转速可以达到多少？

人类创造的物体中，达到最高转速的纪录，这绝对是个让人肾上腺素飙升的话题。为了追求极致的速度，我们真是把各种“神器”都给玩明白了。要说最高转速，那可不是随便哪种机器就能达到的，得是那些专门为了超高速运转而生的家伙。

首先，我们得明确一下“物体”的定义。 如果我们说的是大型的、我们看得见摸得着的机器，比如飞机发动机、涡轮发电机，它们的转速虽然很高，但在我们今天要讨论的“最高”面前，那只能算是小巫见大巫了。

真正触及转速极限的，往往是那些微观到纳米级别的“玩具”——高速离心机（Ultracentrifuge）和一些特殊的科学实验设备。

1. 高速离心机：碾压一切的速度怪兽

说到高速离心机，这玩意儿简直就是“速度的王者”。它最主要的功能是通过极高的转速，利用离心力将不同密度的物质进行分离。想想看，在实验室里，我们为了分离细胞器、蛋白质，甚至病毒，就需要用到这种“转得飞快”的机器。

工作原理： 高速离心机通常有一个装有样品的转子（rotor）。这个转子被安装在一个由强力磁场悬浮起来的主轴上。然后，通过一系列复杂的控制系统，这个主轴会被加速到令人难以置信的速度。没有了机械接触，也就大大减少了摩擦和阻力，让速度可以飙升。
速度有多快？ 这些设备能达到的转速，用“每分钟转多少圈”来形容，那数字简直吓人。一般的实验室高速离心机可能达到几十万 RPM（Revolutions Per Minute，每分钟转数）。但我们说的“最高转速”，那可是更夸张的级别。

2. 具体的“神机”和转速纪录：

要说目前人类创造的物体中，转速最快的，那绝对跟某些特殊的科学研究设备，尤其是利用超高转速进行材料科学、物理学研究的设备脱不了关系。

磁悬浮转子（Magnetic levitation rotors）： 在一些前沿的科学研究中，科学家会制造出非常小的、由特殊材料制成的转子，并且利用磁力将它们悬浮起来。这样一来，几乎消除了所有摩擦。
真空环境下的加速： 为了进一步减少空气阻力，这些实验通常在高度真空的环境下进行。试想一下，一个比头发丝还细的微小部件，在几乎没有空气阻力的情况下，被加速到无法想象的转速。
转速单位的“天花板”： 这里的转速，我们讨论的单位已经不是RPM那么简单了。有时候会用到GHz（Gigahertz，十亿赫兹）这样的单位来形容，这表示每秒钟会发生几十亿次的旋转。当然，用“每秒转多少圈”来表示的话，那数字更是天文数字。

举个可能让你头晕的例子：

一些研究人员曾经报道过，他们制造出能够达到每秒数万亿次旋转的微纳结构。这意味着，如果你能以某种方式“看”到它们，它们几乎就是一道模糊的光环。

这些“神器”长什么样？ 它们通常是我们肉眼无法直接看到的，是纳米级别的结构，比如用光学显微镜或者电子显微镜才能观察到的微小圆盘、线圈等。它们被放置在特殊的腔体中，通过激光或者电磁场来驱动加速。
为什么需要这么高的转速？
材料研究： 比如研究材料在极端应力下的表现。当一个物体以如此高的速度旋转时，它会承受巨大的离心力，这有助于我们理解材料的强度极限，比如新型合金、纳米材料等。
物理学基础研究： 比如在接近光速的一些极端情况下，观察粒子的行为。虽然物体本身达不到光速，但其旋转速度产生的效应，可以模拟一些极端物理条件。
高精度测量： 利用高速旋转的物体，可以实现非常高精度的角度测量、时间测量等。

所以，如果要给一个具体数字，那真的很难给一个“普适”的答案，因为这个纪录很可能是在某个非常小众、非常前沿的科学实验室里，为了一个特定的研究目的而创造出来的。

但是，可以肯定的是，这些人类创造的最高转速物体，往往是：

1. 尺度极小： 往往是纳米级别到微米级别的微小部件。
2. 在真空或近乎真空环境中运转： 最大限度地减少空气阻力。
3. 由特殊材料制成： 能够承受极端的离心应力和热量。
4. 采用先进的悬浮和驱动技术： 如磁悬浮、电磁驱动等，以减少摩擦。

总结一下，人类创造的物体中，最高转速已经远远超越了我们日常生活中能接触到的任何机械。它存在于最尖端的科学研究领域，是科学家们为了探索物质极限、宇宙奥秘而打造的“微观狂飙”。 那个数字，可能已经远远超过了我们用“每分钟转多少圈”来描述的范畴，达到了“每秒转多少万亿次”的级别，是真正意义上的“速度的奇迹”。

网友意见

目前在人类创造的物体中，通过（非对心）重离子对撞产生的物质拥有最快的转速。实际上，这也是已知宇宙中的最快转速。

首先简单介绍一下什么是重离子对撞：相对论性重离子对撞机，加速的不是电子或者质子，而是重元素的原子核，比如说金核。因为重离子中的核子，即质子和中子，比较多，比如说金核有197个核子，这样重的核子对撞后会在瞬间集聚大量的能量，进而“熔化”相撞部分的原子核，温度急剧升高，激发出大量的粒子，形成“熔融”状的物质，被称为“夸克胶子等离子体”。

上图原子核对撞前呈“薄饼状”，是因为这些原子核速度极为接近光速，而在这样的速度向，速度方向的长度是会受到极大的压缩的。金原子核是圆形的，所以接近光速的时候就成了一个薄饼了。

为了有一个直观的认识，下面对比一下几个不同尺度下的物质的转速:

对于转速可以简单地用角速度公式来估计 ， 是物体的速度， 是旋转半径。

银河系尺寸 ，转速 , 生活中的水转速大约为 , 脉冲星（即旋转的中子星）的周期能达到毫秒级，即转速为 ，

而重离子对撞中的粒子是原子核，尺寸在 这样的量级，而速度是接近光速的 。当然由于实际的情况比较复杂，根据实际情况估算的结果，转速应该在 的量级，也就是一秒能转 圈，这是人类已知的最高转速了。

而如此高的转速还会有明显的伴随效应。因为重离子对撞中的对撞粒子是原子核，原子核带电，在如此高的转速下就会产生非常强的磁场。实际上，重离子对撞中产生的磁场也差不多是宇宙中最强的磁场了

地球的磁场大约为1高斯，普通磁铁的磁场强度大约 高斯这个范围，中子星的磁场强度非常高，大约是 高斯，而在重离子对撞中产生的磁场能达到 高斯。

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