Тенденция возникновения порядка из хаоса скрыта в фундаментальных уравнениях механики жидкости

Наука
 Тенденция возникновения порядка из хаоса скрыта в  фундаментальных уравнениях механики жидкости
30 мая - ГЛАС. Порядок часто переходит в хаос, иногда наоборот.

Например, турбулентная жидкость имеет тенденцию самопроизвольно образовывать аккуратный узор: параллельные полосы. Хотя физики наблюдали это явление экспериментально, теперь они могут объяснить, почему это происходит, используя фундаментальные уравнения гидродинамики, что делает их на шаг ближе к пониманию того, почему частицы ведут себя таким образом.

В лаборатории, когда жидкость помещается между двумя параллельными пластинами, которые движутся в противоположных направлениях друг от друга, ее поток становится турбулентным. Но через некоторое время турбулентность начинает сглаживаться в виде полосок. В результате получается полотно из плавных и турбулентных линий, проходящих под углом к ​​потоку. Из хаотического движения турбулентности получается структура и четкий порядок. Физик Ричард Фейнман предсказал, что объяснение должно быть скрыто в фундаментальных уравнениях динамики жидкости, называемых уравнениями Навье-Стокса.

Но эти уравнения очень трудно решить и проанализировать. Никто не знал, как уравнения предсказывают такое поведение формирования шаблонов. Ученые разбили хаотическое поведение на его не хаотические строительные блоки и нашли решения для каждого маленького куска.

Главная цель этого эксперимента состояла в том, чтобы понять фундаментальную физику жидкостей в контролируемой среде. Только понимая очень простые движения жидкостей, можно начать понимать более сложные системы турбулентности, которые существуют повсюду вокруг нас, от воздушного потока вокруг самолетов до внутренней части трубопроводов.

Ранее ГЛАС сообщал, что Вселенная возникла из ничего: квантовое происхождение Вселенной. В 1980-х годах Стивен Хокинг и Джеймс Хартл развили эту идею, предположив, что время не существовало до начала Вселенной.

Демченко Татьяна
автор статьи