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
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Большинство считает, что вакцина обязана предотвращать заражение. Но это не так.
Как поймать темную материю
Как поймать темную материю
Темная материя есть даже в вашей комнате, но как ее поймать?
Венера — наша историческая родина?
Венера — наша историческая родина?
Благодаря находке фосфина в облаках Венеры, астрофизики обрели веру в возможность обнаружения внеземной жизни.