Новости

Физики впервые получили антиспирали в жидкости

Циклоны и галактики являются примерами спиральных структур в природе. Обычно они вращаются так, что рукава спирали движутся в направлении вращения. Физики из Университета Кот д'Азур (Франция) впервые получили спонтанные антиспирали в жидкости.

Антиспирали были получены благодаря установке, которая представляет собой цилиндрический резервуар с массивом крошечных отверстий в нижней части. Резервуар заполнен минеральными маслами, которые под действием силы тяжести вытекают через отверстия с постоянной скоростью, образуя горизонтальную плёнку под резервуаром. Когда плёнка достигает определённой толщины, она становится нестабильной по отношению к жидким выбросам, которые падают с обращённой вниз поверхности плёнки в виде капель, тонких столбиков или сплошных завес. В своём эксперименте исследователи скорректировали скорость подачи масла. Они наблюдали, как масла превращаются в устойчивые спирали с одним или шестью рукавами, которые вращаются по или против часовой стрелки. При этом спирали всегда были внутренне вращающимися антиспиралями.

Образование спиралей широко изучалось в возбудимых и колебательных средах, которые естественно образуют волны или другие типы периодических модуляций. В настоящем исследовании приведён пример спиралей в не колебательной среде. В своей модели антиспиральных каскадов авторы работы показывают, что движущим механизмом является подача жидкости через отверстия, которая создаёт периодические разряды в результате так называемой неустойчивости Рэлея — Тейлора в плёнке. Дальнейшее изучение внешнего спирального образования может объяснить биологические системы, которые формируют определённые шаблоны через взаимодействие с окружающей средой.

Фото: H. N. Yoshikawa/University of Côte d’Azur

Читайте также
Упавшее яблоко или плагиат: как Ньютон открыл закон всемирного тяготения
Упавшее яблоко или плагиат: как Ньютон открыл закон всемирного тяготения
Все тела во Вселенной притягиваются друг к другу. Вот почему вас так тянет к холодильнику!
Чем отличается «сухой» биолог от «мокрого»? Подборка научных мемов
Чем отличается «сухой» биолог от «мокрого»? Подборка научных мемов
Пифагор в ярости, домашнее животное тарантула, отличие «сухого» биолога от «мокрого»
«Миллиард вакцин за год никто не производил»: основные вызовы в борьбе с COVID-19
«Миллиард вакцин за год никто не производил»: основные вызовы в борьбе с COVID-19
«Мы все в автобусе, который завис над пропастью. Все восемь миллиардов внутри».