От х:

Днес в x:

14 °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 17.09.2019

Хороскоп за Овен

Овен
В движение и работа ще премине деня за повечето от вас. Прекалената ви активност може да ви създаде проблеми, бъдете внимателни с онези, които не споделят идеите ви. Спазвайте добрия тон и не се поддавайте на провокации, така ще запазите спокойствието и работоспособността си.
17.09.2019

Хороскоп за Телец

Телец
Днес не разчитайте на случайността, а действайте. Постарайте се сами да потърсите решение на въпросите, които ви интересуват, и едва тогава прибягвайте до помощ от другите. Откриват ви се възможности, които не бива да пренебрегвате. Успешни ще са пътуванията ви, но внимавайте с изправността на автомобила си, ако шофирате.
17.09.2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Отнесете се с разбиране към проблемите на хората от обкръжението си и не злоупотребявайте с търпението им. На работното място ще се появят нови изисквания, с които ще трябва да се съобразявате. Няма да ви е лесно, но предвид уменията ви, ще се справите. В края на деня потърсете подходящи начини за разпускане.
17.09.2019

Хороскоп за Рак

Рак
Търсещите промяната ще започнат на чисто в професионалната сфера и това ще осмисли живота им. Промени се предвиждат и в личните ви взаимоотношения. Загатната до сега връзка ще премине в друга фаза, за едни напред, за други, означаваща край. Не бъдете в нищо прибързани. Внимателно обмисляйте възможностите си.
17.09.2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
Днес ще осмислите много от нещата, които ви предстоят и ще се опитате да намерите най-доброто решение на решаващ въпрос. Не бъдете предубедени към определени подходи, а се опитайте да сте отворени към всяко едно нещо, което може да ви е от полза. Въпрос, касаещ личния ви живот не търпи отлагане, затова ще трябва да отнемете от работното си време.
17.09.2019

Хороскоп за Дева

Дева
Новости от интимен характер ще разнообразят деня ви. За някои те ще са свързани с появата на нова личност, а за други с обяснения и не дотам желани емоции. Във всички случаи ще се съобразявате повече със себе си и по-малко с околните. Следвайте целите си и ще останете доволни от свършеното.
17.09.2019

Хороскоп за Везни

Везни
Очертават се успешни ходове, а вие отдавна давате заявка за тях. Ще ви се предложи възможност, която, ако добре използвате , резултатите ще ви радват. Подкрепата на близките ще ви стимулира към действие. За някои се очертава вълнуващ разговор с човек, към когото не сте безразлични.
17.09.2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Денят се очертава като особено ползотворен за повечето от представителите на зодията. Днес кипите от енергия и хъс за работа. Справяте се чудесно с професионалните си задължения и имате голям успех в контактите си с делови съмишленици. От голямо значение ще се окаже способността ви да мислите бързо.
17.09.2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Бъде практични и не лишавайте околните от възможността да се включат в работата ви. Денят предразполага към споделеност във всичко. Дистанцирането ще ви направи тъжни. По-малко говорете и никакъв случай за неща, които не мислите. В противен случай ще си навлечете неприятности.
17.09.2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Ще работите за собствените за интересите си, без да се съобразявате с околните. Постигнатото може и да ви удовлетвори, но дали няма да нараните някого с поведението си. Ако това ви интересува, станете по-дискретни и учтиви в отношенията си. Пазете се да не попаднете на по-хитри от вас хора.
17.09.2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Без да губите настроение, ще се включите в събитията на деня. Срещите ще ви носят добра перспектива за бизнеса ви, но разбира се, ако покажете активността си. Бъдете добри и не губете мярката в общуването, като не се поддавате и на ласкателства. Бъдете себе си и няма да ви липсват хубави емоции.
17.09.2019

Хороскоп за Риби

Риби
Очевидно доброто ви настроение е заразително. Съсредоточената ви работа върху нещо, което според вас е печелившо, дава резултати. Останете верни на себе си и не пропускайте да споделите вълненията си с близък човек. Бъдете повече време с партньора си, дори това да ви струва усилия. Сега е момента.
17.09.2019
Последни новини