От х:

Днес в x:

10 °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 19.02.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Споделяйте притесненията си и търсете мнението на специалисти, така ще ви бъде по-лесно да намерите решението, което търсите, ще ви спести време и ще съберете повече опит. Отегчението ви от някого или нещо ще отстъпи място на приятна изненада. Идеите и предложенията ви ще се оценят и ще получите подкрепата, от която се нуждаете.
19 фев 2020

Хороскоп за Телец

Телец
С творчески импулс ще търсите нови пътища за развитие на уменията си. Възможно е да срещнете известно подозрение или безразличие към работата си, но продължете да работите. Сигурно е, че ще бъдете обградени с вниманието и любовта на човека, който ви разбира и споделя интересите ви.
19 фев 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Добре е делата си днес да ги приключите в рамките на деня. Градивните ви усилия ще поддържат активността и формата ви, правейки ви по-организирани. В личния си живот ще постигнете разбиране със себе си и ще се съобразите с развитието на дълго очакваните промени. Най-хубавото е, че ще ви направят щастливи.
19 фев 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Промените ще навлязат по-осезателно в живота ви, но за добро. Целите, които си поставяте подхранват духа ви и дават сили да се справите с предизвикателствата по пътя. Наясно сте, че трудности ще има, но и кой може да ви възпре. Придобивка за дома или лично за вас ще подобри настроението ви.
19 фев 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Имате искреното желание да доведете до край започнато начинание, но независещи от вас пречки ви спъват. Разумно бихте постъпили, ако за момента заемете изчаквателна позиция и не насилвате нещата. Във ваш интерес е да се приготвите за нова атака, а не да мислите за поражение. Имате подкрепата на любимите си хора, по-добре ще е ако се вслушвате в техните съвети.
19 фев 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Интересни събития, които няма да ви оставят да скучаете. Идеите ви за бъдещото развитие на фирмата, в която работите са напълно осъществими и биха затвърдили позициите и на пазара. Авторитета ви също нараства и претенциите ви за по-високо възнаграждение биха били напълно основателни.
19 фев 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Гъвкавия ви подход ви дава сериозно предимство. Ще се чувствате тонизирани и весели и с доброто си настроение ще радвате околните. Много вероятно е да се натъкнете и на недоброжелатели, но негативното им влияние може да бъде неутрализирано от увереността ви. Здравословни проблеми отшумяват.
19 фев 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Нуждаете се от време за да осмислите положението. Стремежът ви към ценен и желан от вас човек скоро ще бъде задоволен. Ще се справите с бариерите, които съществуват пред вас и по отношение на намеренията ви. Самотата не е добър спътник и не се изолирайте сами. По-лесно ще ви бъде, ако до себе си имате човек, на чието рамо да се опрете.
19 фев 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
В работата си днес определено сте човекът - оркестър. Енергията ви изцяло ще бъде насочена към служебните ангажименти и вечерта основателно може да се поздравите за свършеното. Отношението на любимия човек ще направи удовлетворението ви пълно.
19 фев 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Мнозина от вас ще посветят деня си на професионални ангажименти, които могат да улеснят работата ви за в бъдеще. Естествено не пренебрегвайте желанията на най-близките си хора и се постарайте да им доставите удоволствие. Ще останете доволни от отношението им и едва ли ще съжалявате за избора си.
19 фев 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Наясно сте точно какво трябва да свършите днес и едва ли нещо ще е в състояние да ви попречи. Имате достатъчно търпение и бавно и методично ще осъществявате целите си. Благодарение на което успехът няма да ви подмине, а нещо повече. Очаквайте скорошно стабилизиране на финансовото състояние, което ще ви даде основа за размисъл за подходящо капиталовложение.
19 фев 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Днес настроенията ви се променят доста лесно, затова се постарайте да си осигурите по-голяма емоционална стабилност, която много ще ви помогне в работата ви. Този ден ще ви предложи немалко изненади, на които трябва да издържите.
19 фев 2020
Последни новини