От х:

Днес в x:

16 °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
Ще се справите с хаоса край себе си, ако заложите на умението си да организирате и внасяте ред. С търпение и такт ще постигнете повече, отколкото с демонстрация на изключителността си. Денят е различен и интересен, а при желание може да го завършите в компанията на любим човек.
30 сеп 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Ангажиментите днес ще ви потопят в динамиката на ежедневието. За да ви спори не допускайте някой да се намесва в делата ви. Дава ви се шанс да реализирате плановете си, не се колебайте да действате. Избягвайте конфликтите, особено с хора, с които сте свързани, било служебно или емоционално.
30 сеп 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Няма да ви липсват проблеми за решаване, но можете спокойно да се облегнете на едно сигурно рамо. Партньорът ви е до вас. Ще останете доволни от развитието на ваш страничен проект. Не пестете усилията си и скоро ще се радвате на добри резултати. Повече внимание отделете на здравето си.
30 сеп 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Решения, важни за бъдещите ви реализации ще ви накарат да потърсите мнения и се допитате до експерти в сферата, в която работите. Няма да ви липсват възможности, от вас зависи да ги оцените, като такива и да се възползвате от тях. Нечие присъствие ще ви въздейства романтично.
30 сеп 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Насочете част от енергията си към подобряването на отношенията с близък човек. Денят може да се окаже решаващ в тази посока. Непредвидени събития значително ще ви улеснят. Не придавайте толкова голямо значение на дреболиите. Ситуацията около вас е много благоприятна и просто трябва да се възползвате.
30 сеп 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Този ден ще е изпълнен с емоции. В чудесно настроение сте и се раздавате изцяло, а това понякога е доста изтощително. Съветите ви ще бъдат от полза за ваш близък приятел. Сигурно ще съжалявате, ако пропуснете очертаващо се събиране. Среща с интригуваща личност ще ви вълнува вечерта.
30 сеп 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Днес предприемате реални стъпки към дейност, която ви привлича отдавна. Отдават ви се добри възможности, опитайте се да ги оползотворите без чужда помощ. Ще имате успех, ако продължите да работите по начина, по който сте работили досега. Ще останете доволни от предложението, което съвсем случайно получавате.
30 сеп 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Стойте далеч днес от дребни спорове, които само могат да ви развалят настроението. Денят е добър за вас, тъй като ще получите добри новини, които отдавна очаквате. За онези, които търсят работа, денят може да се окаже особено благоприятен. Насочете усилията си в правилната посока и доброто няма да закъснее.
30 сеп 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Теми, от които малко сте се интересували до днес ще привлекат вниманието ви. Деловите Стрелци да не приспиват бдителността към конкуренцията си, последните развития говорят за подценяването им, което не е препоръчително. Личност, която не спира да ви вълнува ще ви изненада приятно.
30 сеп 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Денят е подходящ за срещи, запознанства и развлечения. Привлечени сте от представител на противоположния пол и това ви изпълва с надежди. Отпуснете се и се забавлявайте. Решенията ви, отнасящи се до ваши проекти са на път да се реализират. Не бъдете прекалено мнителни, сами си пречите да бъдете обективни.
30 сеп 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Работата ви носи много предизвикателства днес и трябва да бъдете пределно концентрирани за да се справите с всичко, което ви предстои. Въпрос чието разрешаване отдавна отлагате, днес ще ви застави да се заемете по-сериозно с него. Моментът е много подходящ за уреждане на проблеми свързани с дома или семейството. Ще бъдете много улеснени в това отношение.
30 сеп 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Бъдете повече реалисти и не се оставяйте на емоциите да ви водят. С вътрешното си озарение ставате привлекателни за околните, а вие знаете как да използвате даденостите си. Възможни са разочарования поради разминаване на реалностите с мечтите ви. Трудът ви няма да остане неоценен, не се щадете.
30 сеп 2020
Последни новини