Το μυστήριο της τύρβης

Η τύρβη είναι ένα φαινόμενο το οποίο εμφανίζεται παντού γύρω μας σε τέτοιο βαθμό ώστε να το αγνοούμε θεωρώντας το κάτι αυτονόητο. Εκτός όμως από συνηθισμένο είναι και κάτι το δυσνόητο. Ένα παράδειγμα τύρβης είναι οι στρόβιλοι και τα μοτίβα που σχηματίζει ο καπνός καθώς εξέρχεται από ένα φουγάρο. Ένα άλλο είναι οι δίνες που διαμορφώνονται κατά την γρήγορη ροή του νερού.

Η μαθηματική πρόβλεψη μίας τυρβώδους ροής είναι αδύνατη στο χαρτί και γίνεται προσεγγιστικά με την χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών και εξειδικευμένων λογισμικών. Αυτό συμβαίνει διότι η ίδια η φύση της τύρβης είναι χαοτική και μία μικρή αλλαγή στα δεδομένα του προς επίλυση προβλήματος προκαλεί εντελώς διαφορετικές προβλέψεις για την ροή. Δηλαδή δεν βρεθεί ακόμη μία γενική εξίσωση στην οποία εισάγουμε τα δεδομένα για να υπολογίσουμε την συμπεριφορά της ροής.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η απόδειξη της ύπαρξης και η εύρεση μίας γενικής λύσης για την τύρβη είναι ένα από τα επτά μαθηματικά προβλήματα η επίλυση των οποίων αμείβεται με 1 εκατομμύριο δολάρια (δείτε εδώ). Είναι βέβαια πιθανό να μην υπάρχει λύση των εξισώσεων Navier-Stokes (έτσι ονομάζονται οι εξισώσεις που καθορίζουν την συμπεριφορά των ροών) και αν ισχύσει αυτό θα σημαίνει ότι οι συγκεκριμένες εξισώσεις δεν περιγράφουν πλήρως (ή ορθά) τα ρευστά.

Την επόμενη φορά που θα ανοίξετε την βρύση για να πιείτε νερό θυμηθείτε ότι η κίνηση του νερού που βλέπετε είναι ένα πραγματικό μυστήριο της φύσης!

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s