От х:

Днес в x:

11 °C

Тенденцията за появата на ред от хаоса е скрита в най-фундаменталните уравнения на механиката на флуидите

Докато редът често преминава в хаос, понякога е вярно обратното. Турбулентният флуид, например, има склонност спонтанно да образува подреден модел - паралелни ивици.

Въпреки че физиците са наблюдавали вече това явление експериментално, едва сега могат да обяснят защо това се случва с помощта на уравнения за фундаментална динамика на флуидите, което ги прави стъпка по-близо до разбирането защо частиците се държат по този начин. 

В лабораторията, когато течност се постави между две успоредни плочи, които се движат в противоположни посоки една от друга, нейният поток става турбулентен. Но след известно време турбуленцията започва да се изглажда в райе. Резултатът е повтарящи се гладки и турбулентни линии, протичащи под ъгъл към потока (представете си леките вълни при вятър в реката).

"Получавате структура и ясен ред от хаотичното движение на турбуленцията", казва старшият автор Тобиас Шнидер, асистент в инженерното училище на Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана. Това „странно и много неясно“ поведение "очарова учените от дълго, дълго време“.

Физикът Ричард Файнман прогнозира, че обяснението трябва да се крие във фундаменталните уравнения на динамиката на флуидите, наречени уравнения на Навие-Стокс.

Но тези уравнения са много трудни за решаване и анализиране, казва Шнайдер на Live Science. Дали уравненията на Навие-Стокс имат гладко решение във всяка точка на 3D флуид, е задача, за която има награда 1 милион долара (Millennium Prize problems)

Така до този момент никой не знаеше как уравненията предсказват това образуване на подредени ивици. Шнидер и неговият екип използват комбинация от методи, включително компютърни симулации и теоретични изчисления, за да намерят набор от "много специални решения" за тези уравнения, които математически описват всяка стъпка от прехода от хаос към ред.

"Поведението, което наблюдаваме, не е мистериозна физика", каза Шнидер. "По някакъв начин е скрито в стандартните уравнения, които описват флуидния поток."

Този модел е важен за разбиране, защото показва как турбулентния и спокойният (ламинарният) поток, се конкурират помежду си за определяне на крайното състояние. Когато се появи този модел, турбулентните и ламинарните потоци са еднакви по сила без нито един да надделее.

Но този модел не се наблюдава в естествени системи кавато е турбуленцията във въздуха. Шнайдер отбелязва, че подобен модел би бил „доста лош“ за самолет, защото би трябвало да лети през последователност от неравномерни турбулентни и нетурбулентни линии.

По-скоро основната цел на този експеримент е да се разбере фундаменталната физика на флуидите в контролирана среда, казва той. Само чрез разбиране на много простите движения на течности можем да започнем да разбираме по-сложните системи на турбуленция, които съществуват навсякъде около нас, от въздушния поток около самолетите до вътрешността на тръбопроводите, пояснява той.

Изследователите са публикували своите открития в Nature Communications.

Коментари в сайта

Хороскоп за 26.01.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Осигурявате си подкрепа за повечето си начинания през този ден, което ви стимулира да не се отказвате от нито едно от тях. Възможно е да срещнете трудности, но ако навреме ги споделите с околните, те ще намерят начин да ви съдействат. Бъдете по-деликатни в изказванията си относно въпрос, който особено вълнува ваш близък. Рискувате да го засегнете.
26 яну 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Едва ли ще позволите на някой около вас да ви притеснява освен, ако не се касае за нещо наистина важно. Имайте повече доверие на свой близък, което е решил да се заеме с нещо, което околните не одобряват. Радвате се на разбирателство в личен план. Отношенията ви с любимия човек напълно ви удовлетворяват.
26 яну 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Без да жалите силите си, ще се отдадете на поредното предизвикателство. Убедени сте в ползата от труда си и това ви мотивира допълнително. Ще ви потърсят за съвет и ще уважат мнението ви, което ще ви поласкае. Не пропускайте да уважите празника на близък човек, покажете му искреното си отношение към него.
26 яну 2020

Хороскоп за Рак

Рак
С компромис и такт ще успеете да овладеете конфликтна ситуация, която застрашава да развали настроението ви за целия ден. Заемете се с нещо, което отдавна отлагате и го довършете докрай. Имате нужда от уединение и почивка, така че избягвайте шумни събирания. Не се притеснявайте за отношенията си с любимия човек, заедно ще преодолеете изпречила се трудност.
26 яну 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Настроенията ви днес се променят неочаквано и това едва ли ще се хареса на хората, с които прекарвате ежедневието си. Особено ако станат свидетели на избухливостта ви. Постарайте се да мислите позитивно и да не се отчайвате след първата несполука.
26 яну 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Очаква ви изпълнен с добро настроение ден. Заниманията ви ще са леки и не натоварващи. Успявате всеки спор да обърнете в шега, с което въздействате ободряващо на хората около себе си. На някои от вас им предстои пътуване, което ще бъде интересно. Обърнете повече внимание на децата днес.
26 яну 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Въпреки почивния ден посветете се на деловите си ангажименти и няма да съжалявате. Постигнатото днес ще бъде стабилна основа за бъдещото разрастване на фирмата ви. Освен това близките ви имат предостатъчно занимания днес и едва ли ви се разсърдят.
26 яну 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Постарайте се да не обръщате внимание на маловажните въпроси, с които се опитват да ви занимават околните. Ще ви се наложи да обърнете внимание на нещо, което може да ви помогне да свършите важен ангажимент далеч по-лесно. Контактите ви днес ще са много ползотворни. Постепенно придобивате нужната ви увереност.
26 яну 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Отдайте се на необходимата ви и заслужена почивка, освен, ако не решите да разнообразите деня си с кратко пътуване. Оставете ядовете за делника и бъдете внимателни, ако шофирате.
26 яну 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Денят ви ще бъде много приятен, най-вече поради успехите в личен план. Удава ви се шанса да зарадвате семейството си. Напоследък сте занемарили здравето си и това може да ви изиграе лоша шега. Полагайте повече грижи в тази насока.
26 яну 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Водолей Семейната среда е от особено значение за вас сега. Тонусът, с който тя ви зарежда ви е жизнено важен. Ще изпитате интересни преживявания, ако се включите в една нова група.
26 яну 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Интересни събития свързани с ваши близки ще ангажират вниманието ви днес. Евентуалния им успех ви засяга непосредствено и ще доведе промяна на плановете ви за близките дни. Вие също можете да допринесете за него и най-вероятно няма да се колебаете дълго дали да го сторите. Оптимистичните ви очаквания са напълно оправдани.
26 яну 2020
Последни новини