Никудышный, настольный эксперимент может помочь уладить старое десятилетиями противоречие в гидрогазодинамике. Прядите монету, и она будет колебаться быстрее и быстрее как она опрокидывается, пока она резко не останавливается.
Теперь, математик говорит, что знает, почему хвосты движения с грохочущим расцветом и его объяснение, сообщили 20 апреля по своей природе, может обеспечить пример типа потока жидкости, чей очень существование обсуждено.Французский математик 18-го века Леонхард Эйлер был первым для изучения дисков, катящихся на поверхностях, и математики давно знали об этом как о переворачивании дисковых наконечников, свистов точки контакта вокруг быстрее и быстрее.
Но никто не объяснил точно, как диск теряет свою энергию и почему это внезапно корма, вместо того, чтобы задержаться в движении как маятник, постепенно останавливающийся. Тогда 2 года назад, Кит Моффэтт, жидкость dynamicist в Кембриджском университете в Соединенном Королевстве, определил игрушку, названную «диск Эйлера», более значительная версия монеты вращения, в прейскуранте товаров почтой при покупках рождественские подарки его внуков. Он заказал один и решил выяснить, как это работает.
Моффэтт понял, что, поскольку диск прядет почти горизонтально, он сжимает воздух между собой и столом. Диск размешивает этот воздух, очень как ребенок размешивает заполнение печенья стиля сэндвича путем скручивания его двух лиц. Плавный воздух впитывает энергию диска, Моффэтт выдвинул гипотезу и заставляет его перечислять еще больше.
Действительно, он вычислил, что в определенное время, диск должен стать горизонталью, и точка контакта должна распространяться вокруг бесконечно быстро. В действительности природа не позволяет это.
Скорее Моффэтт говорит, край монеты теряет свою власть на поверхности стола долей секунды ранее, и монета внезапно скатывается с квартиры.Но факт, что уравнения говорят диск, должен переместиться бесконечно быстро в определенное время, может помочь объяснить другие явления, говорит Хасан Ареф, физик в Университете Иллинойса, Равнине Урбаны.
Эксперты спорили в течение многих десятилетий, являются ли такие бесконечности – названный особенностями конечного промежутка времени – результатом сложных уравнений гидрогазодинамики. Если особенности действительно существуют, они могут быть семенами для сильных явлений, таких как турбулентность в атмосфере или извержениях на поверхности солнца, даже если, как с диском, природа всегда находит способ избежать большого количества в прошлый момент. «Появление особенности может не только появиться в игрушке руководителя», говорит Ареф. «Это может быть что-то, что появляется в более сложных системах, также».