От х:

Днес в x:

19 °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 30.09.2020

Хороскоп за Овен

Овен
С подходящи аргументи и с приветливо поведение ще впечатлявате аудиторията, без да се натоварвате емоционално. Добрите познания, опит и ерудиция ще ви позволят да предвидите точните ходове, откривайки добри перспективи за себе си. С доказаните си качества ще привличате интереса към себе си и ще получите интересно предложение.
30 сеп 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Има реална опасност да разпилеете енергията си за дреболии. Може би си поставяте прекалено много задачи. Ориентирайте се към практичната страна на нещата и си дайте сметка доколко плановете ви са приложими. Заемете се с най-лесно изпълнимите и ще останете удовлетворени. Помислете за предстоящо начинание.
30 сеп 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Някои от вас недооценяват подкрепата, която ви се предлага. Колкото по-рано установите предимствата, толкова по-добре за вас. Не допускайте неловка ситуация да промени намеренията ви. Момента е подходящ за действия и не спирайте да сте активни. Здравословните ви проблеми вече отшумяват и това е достатъчен мотив да се отдадете на желанията си.
30 сеп 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Благоприятен ден за тези, които се занимават с бизнес. Контактите ви днес ще са ползотворни, ако успеете да бъдете едновременно убедителни и дипломатични. Не пренебрегвайте деловите си ангажименти, имате добри шансове за постигане на нещо значимо. Опитайте се да релаксирате вечерта.
30 сеп 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Трудолюбието и позитивното ви мислене ще запазят тенденцията на добрите развития около вас. Държанието ви се възприема добре и това е възможност да наложите идеите си, стига те да са в полза на повече хора. Не позволявайте лошото настроение на околните да ви влияе негативно.
30 сеп 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Време е да наложите ред в мислите си, хаоса, който ви владее ви причинява щети. Започване на нова работа е сред приоритетите, но има и друго, което бихте желали да реализирате. Пътуване или събитие, свързано със семейството ще провокира у вас по-вълнуващи емоции. Не пренебрегвайте хората до себе си, с чиято любов и подкрепа ще стигнете далече.
30 сеп 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Вътрешен порив ще ви кара да търсите близостта на хора, които до сега са стояли в периферията на контактите ви. Нечии чувства ще ви покажат, че сте желани и значими за някого. Безспорно щастието ще ви озари, но няма да пренебрегнете бизнеса си. Нови идеи ще ви помогнат да се разгърнете и успеете в начинанията си.
30 сеп 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
За да имате успешен ден, ще ви се наложи отрано да организирате делата си и да работите концентрирано върху всяка част от работата си. В противен случай ще разпилеете енергията си и ще загубите ценно време. Разчитайте предимно на себе си, особено за важни дела. Научаване добри новини, касаещи ваш много близък човек.
30 сеп 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Смело и с хъс ще навлезете в бизнес, който е нов за вас. Имате опит в новите дейности, ще се справите и сега. В здравословно отношение не сте застрашени от физически сривове. Настроението ви ще се подобри вечерта, може би защото до себе си ще имате желан човек.
30 сеп 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Усилията ви изглежда са повече от предвидените, но за това пък ще получите приходи,.които ще надминат очакваното. Не бъдете алчни и приемете това, което ви се предлага. Прибързаните решения както винаги няма да ви донесат предимство, за това, ако е възможно избегнете ги. Очаква ви ново запознанство.
30 сеп 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Днес ще ви се наложи да промените плановете си, тъй като едва ли срещате нужното съдействие, за да ги осъществите. Нека това обаче не ви притеснява, тъй като просто момента не е подходящ, затова ще ви се наложи да изчакате с действията си. Приятел ще ви предложи нещо, на което трудно ще устоите. Опитвате нещо ново вечерта, което ви въодушевява.
30 сеп 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Срещайки подкрепата на околните, ще се разгърнете в много посоки, окрилени от добрите взаимоотношения. С изненада ще откриете възможност за изгодна инвестиция и няма да се губите в съмнения, а ще действате. Лични срещи, на някои от които ще вземате важни решения за бъдещето си.
30 сеп 2020
Последни новини