Гравитационные волны воды

То, что может быть похоже на перемешиваемое желе, на самом деле представляет собой воду, подвергнутую 20-кратной силе гравитации Земли в центрифуге ESA большого диаметра - это часть эксперимента, дающего новое понимание поведению волновой турбулентности.

Это исследование, проведенное Стефаном Дорболо из Льежского университета и Эриком Соколом из CNRS и Парижского университета, было опубликовано в Physical Review Letters.

Волновая турбулентность

Волновая турбулентность возникает в любом месте, где случайные волны взаимодействует друг с другом, от океана до атмосферы или в плазмы, но точные механизмы, лежащие в ее основе, были понятны лишь смутно. Для поверхностных волн в жидкости гравитация доминирует на низких частотах, в то время как капиллярный эффект, основанный на поверхностном натяжении, становится более важным на высоких частотах.

Чтобы увеличить диапазон частот, в которых гравитация преобладает над волнами, исследователи провели свой эксперимент на центрифуге ЕКА с большим диаметром (LDC), где они могли создавать эффективные уровни гравитации, в 20 раз превышающие гравитацию Земли.

В пределах этого расширенного диапазона результат оказался неожиданным: типичные временные масштабы взаимодействия и рассеяния волн не зависели от частоты волны, как предсказывалось теоретически.

Вместо этого эти временные шкалы устанавливаются самой длинной доступной в системе волны, а именно размером контейнера, внутри которого возникают волны, и этот эффект не учитывается в современных теориях турбулентности волн.

Профессор Сокол объясняет: "Этот результат говорит о том, что размер контейнера необходимо учитывать при изучении волн в океане, а также атмосферных волн на Земле и магнитно-ограниченных плазменных волн, в экспериментах по синтезу".

"Примечательно, что этот эксперимент служит для завершения научной картины влияния гравитации на турбулентность поверхностных волн, поскольку настройка уровня гравитации на противоположное низкое значение уже проводилась в экспериментах параболических полетов в невесомости в 2009 году и совсем недавно на борту. Международной космической станции в 2019 году. Это позволило нам успешно наблюдать чистую турбулентность капиллярной волны без влияния гравитации ".

 LDC представляет собой центрифугу с четырьмя рукавами диаметром 8 м, которая предоставляет исследователям доступ к диапазону гипергравитации до 20-кратной гравитации Земли в течение нескольких недель или месяцев. Самая быстрая центрифуга вращается со скоростью до 67 оборотов в минуту, ее шесть гондол размещены в разных точках вдоль плеч, весом 130 кг, и каждая способна вместить 80 кг полезной нагрузки. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet