Пузырьки подтвердили теорию столетней давности: хаос в стакане газировки объясняет законы физики

Ученые экспериментально доказали, что турбулентность от пузырьков подчиняется теории Колмогорова. Это открытие поможет улучшить промышленные процессы от очистки воды до химического производства.

Пузырьки подтвердили теорию столетней давности: хаос в стакане газировки объясняет законы физики

Международная команда физиков сделала неожиданное открытие, изучая… обычные пузырьки. Оказалось, что хаотичное движение пузырьков в жидкости точно соответствует теории турбулентности, разработанной советским математиком Андреем Колмогоровым еще в 1941 году.

Ученые из Германии и США использовали четыре высокоскоростные камеры (2500 кадров/с), чтобы отследить движение пузырьков размером 3-5 мм в водяном столбе. Результаты показали, что при определенных условиях энергия действительно передается от крупных вихрей к мелким, как предсказывала теория К41.

Это удивительно, но теория 80-летней давности прекрасно описывает даже турбулентность, создаваемую пузырьками.
Соавтор исследования Эндрю Брэгг из Университета Дьюка. 

Ученые также разработали новую формулу для расчета энергопотерь, которая может упростить проектирование промышленного оборудования.

Открытие особенно важно для химической промышленности и очистных сооружений, где пузырьки активно используются для смешивания веществ. Теперь эти процессы можно оптимизировать, опираясь на фундаментальные законы физики, а не на метод проб и ошибок.

Как отмечают исследователи, природа редко создает «идеальную» турбулентность, но в случае с пузырьками она удивительно близка к теоретическим предсказаниям. Это лишний раз доказывает, что гениальные научные теории выдерживают проверку временем и технологиями.

Читайте также

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу