Крупнейшие загадки науки

23 December 2017

Вселенная - одна большая загадка
Вселенная - одна большая загадка

Добрый вечер, дорогие друзья!

Читала про загадки науки и решила несколько постов посвятить именно этой теме.

Сегодняшний пост посвящен Турбулентности.

Всем нам известна турбулентность при полетах, когда самолет внезапно начинает трясти. Это происходит потому, что два воздушных тела с разной скоростью движения встречаются. Такую турбулентность еще называют "турбулентностью при ясном небе".

Есть еще одни вид турбулентности: турбулентность в жидкостях. Ее ненавидят математики, да и физики крайне сложно могут объяснить это явление.

Ну возьмем простой пример: вода течет из крана. Она распадается на на хаотичные частицы жидкости. Это и есть турбулентность в жидкостях, которая окружает нас везде и всюду:океанические, географические потоки, еще она важна для инженеров.

Турбулентности характерны случайные колебания в скорости и давление.

Убедительной теории, которая нам бы поведала, что вызывает турбулентность в жидкости, как упорядочить этот хаос и как ее контролировать, нет. Хотя было проведено много экспериментов и получено много данных.

Я задал бы ему два вопроса. Почему относительность? И почему турбулентность? Думаю, на первый вопрос у него точно будет ответ.

Это ответ квантового физика Вернера Гейзенберга, когда его спросили, что бы он попросил у Бога.

А вот что пишет профессор Roddam Narasimha:

На сегодняшний день мы не в состоянии прогнозировать простейшие турбулентные потоки, не обращаясь к экспериментальным данным о самом потоке. К примеру, в настоящее время невозможно предсказать потерю давления в трубе с турбулентным потоком, но благодаря умному использованию данных, полученных в экспериментах, она становится известна. Основная проблема в том, что интересные нам проблемы турбулентных потоков почти всегда в высочайшей степени нелинейны, и математики, которая сумела бы справиться с такими чрезвычайно нелинейными проблемами, похоже, не существует. Среди многих физиков долгое время было распространено поверье, что когда в их теме всплывает новая проблема, каким-то образом, словно по волшебству, необходимая для решения математика вдруг оказывается уже изобретенной. Проблема турбулентности демонстрирует исключение из этого правила. Законы, управляющие проблемой, хорошо известны и для простых жидкостей не под давлением в нормальных условиях заключены в уравнениях Навье-Стокса. Но решения остаются неизвестными. Нынешняя математика неэффективна в решении проблемы турбулентности. Как сказал Ричард Фейнман, турбулентность остается величайшей из нерешенных проблем классической физики.

Пока наука не нашла ответ на эту загадку. А он бы помог прогнозы погоды делать точнее, лучше понимать природные явления, проектировать энергоэффективные автомобили и самолеты.

В следующем посте мы поговорим о второй нерешенной загадке современной науки.

Всем хорошего начала недели, высокой продуктивности в работе и отличного настроения.

Подписывайтесь на «Чердак потек» в Telegram и во "ВКонтакте", чтобы всегда быть в курсе интересных новостей!