Bloga Astronomija

Pučia kvadratinius dūmų žiedus

2026

Mano draugė Dianna Cowern - dar žinoma PhysicsGirl - yra mokslo komunikatorius, kuriantis nuostabius vaizdo įrašus, demonstruojančius šaunius fizinius reiškinius. Kartais jie yra paprasti, bet gluminantys galvosūkiai, pavyzdžiui, kas nutinka vandens lygiui, kai nuo laivo metate akmenį, arba kodėl veidrodis sukasi kairėn ir dešinėn, bet ne aukštyn ir žemyn (užuomina: taip yra todėl, kad taip nėra).

Ir kartais jie yra daug sudėtingesnėmis temomis, pvz sūkuriai baseinuose (rimtai, žiūrėk tą). Sūkuriai yra besisukantys skysčiai, į kuriuos įeina ir skysčiai, ir dujos - viskas, kas gali tekėti, - o judančių skysčių fizika, vadinama hidrodinamika, yra nepaprastai sudėtinga. Tai viena iš sudėtingiausių fizikos temų (pridėkite prie jos magnetizmo ir stebėkite, kaip sprogsta fizikų galvos).

savižudybių būrys, po velnių, kad sumokėtų nuogą sceną

Tačiau keisčiausia yra tai, kad sudėtingumas kartais yra apgaulingo paprastumo. Pavyzdžiui, milijoną kartų matėte vandenį, besisukantį kanalizacijoje, arba vaizdo įrašus apie uraganus iš kosmoso. Tai sūkuriai ir neatrodo tokie sudėtingi, tiesa? Taip, ne. Juokingai sunku išsiaiškinti matematiškai.

Ir tai atneša man nuostabų vaizdo įrašą, kurį Dianna ką tik paskelbė apie dūmų žiedus. Yra gana paprastas prietaisas, vadinamas sūkurine patranka, kuris gali nuolat išpūsti oro sūkurius, o jei pridėsite šiek tiek dūmų, gausite dūmų žiedus. Jų judesys jau yra gana sudėtingas, bet tada ji (ir matematikos komunikatorė Grantas Sandersonas iš „3Blue1Brown“ ) pavyko tolygiai daugiau taip. Jie užduoda gana įdomų klausimą:

Kas atsitiks, jei virš patrankos uždėsite kvadratinę angą? Kas atsitiks dūmų žiedams?

Gerai, pirma, pagalvok apie tai sekundę. Tada Žiūrėti video įrašą . Atsakymas yra nepaprastai Saunus:

Kaip matote iš jo vaizdo įrašo, realaus pasaulio dalykai yra kur kas sudėtingesni nei paprasti paaiškinimai, kuriuos aš čia pateikiu, ypač kai jūs įvedate turbulenciją (kuri yra juokingai sudėtinga), pasikeitimus ore prieš ringą ( tankis, judėjimas, temperatūra ir kt.) ir sūkurinės patrankos angos trūkumai. Ir tai verčia susimąstyti: ar gautumėte nuoseklesnius, ilgiau tarnaujančius žiedus, jei karšto oro žiedus pūsite į šaltą aplinkos orą, ar šaltą-į karštą? Ką daryti, jei naudojate daug tankesnį orą (pvz sieros heksafluoridas , ir daryk taip norite spustelėti tą nuorodą ) ar lengvesnis oras (pvz., helis)?

Akivaizdu, kad man reikia sūkurinės patrankos. Ir patekti į chemijos laboratoriją. Ir gera kamera. Ir daugiau smegenų mišinyje.