Новости

Вихрь на Юпитере доказал 70-летнюю теорию турбулентности

Австралийские исследователи опубликовали первое доказательство 70-летней теории турбулентности.

В 1949 году известный норвежско-американский физхимик и физик Ларс Онзагер опубликовал статью, в которой обсуждалось потенциальное влияние сверхтекучих жидкостей и турбулентности. Теперь, 70 лет спустя, группа австралийских исследователей провела эксперимент, чтобы подтвердить эту теорию, используя для этого крошечную квантовую версию Большого Красного Пятна, гигантского атмосферного вихря Юпитера. Вихревые жидкости на поверхности мыльного пузыря, а также в Большом Красном Пятне на Юпитере могут создавать мощные вихри. Эксперимент австралийских исследователей был впервые применён к этим вихревым кластерам, чтобы подтвердить теорию Онзагера.

Проблема заключалась в том, что теория Онсагера не работает ни в одном стандартном вихре. Это характерно для сверхтекучих жидкостей, которые могут течь без какого-либо сопротивления. Исследователи использовали сверхтекучую жидкость, охлаждённую до уровня чуть выше абсолютного нуля, и удерживали её на месте с помощью цифровых микрозеркальных устройств и лазеров, прежде чем создать вихрь диаметром всего 100 микрометров. Затем команда создала два вихревых кластера и развернула их в противоположных направлениях, что демонстрировало стабильность конфигурации. Результаты показали, что системы со случайным распределением вихрей упорядочиваются, как и предсказывал Онзагер. Теория Онзагера также предсказывала, что чем больше энергии вы добавляете в систему, тем более концентрированным становится гигантский вихрь. Исследователи надеются, что их эксперимент наряду с сопутствующим исследованием поможет понять термодинамику внутри квантовых систем, функционирующих в неравновесных системах.

Фото: NASA

Читайте также
Как и зачем читают наши мысли?
Как и зачем читают наши мысли?
Устройство для чтения мыслей по активности мозга уже создано: это нейроинтерфейс «мозг — компьютер».
«Зарезвились на просторе радикалы». К юбилею Николая Семенова
«Зарезвились на просторе радикалы». К юбилею Николая Семенова
В 25 лет он пообещал получить Нобелевскую премию и сделал это в 60. Физикохимику Семенову — 125 лет.
Гольфстрим слабеет: Западной Европе (и Мурманску) грозит замерзание?
Гольфстрим слабеет: Западной Европе (и Мурманску) грозит замерзание?
Гольфстрим не дает замерзнуть порту Мурманска и обогревает Европу. На что он способен в перспективе?