Рух у турбулентному потоці приносить безліч сюрпризів. І поведінка однакових об'єктів у ньому абсолютно непередбачувана - показують недавні дослідження американських вчених.
Резонно припустити, що два автомобілісти, стартуючи з однієї точки з однаковою швидкістю і пересуваючись в одному напрямку, опиняться в одному місці на фініші. Професор Грегорі Ейінк з Університету Джона Хопкінса, який займається математичною фізикою, стверджує, що це правило не виконується для двох однакових об'єктів, коли рух відбувається в турбулентному потоці рідини. Перевіряючи свої передбачення за допомогою комп'ютерних моделей, він виявив, що дві однакові маленькі намистинки, кинуті в одне і те ж місце турбулентного потоку, опиняться в різних місцях, причому, результати руху передбачити неможливо. "Висновок досить несподіваний. Уявіть, що я стріляю в мішень, але кожен раз куля летить в іншому напрямку ", - дивується Ейінк. - Вся справа - в турбулентності потоку, такий рух рідини можна спостерігати в аерованому потоці або вулканічній лаві ".Чтоби
прорахувати поведінку об'єктів в такій рідині, Ейінк використовував комп'ютерну модель або віртуальний потік, створений колегами. В одне місце цього «потоку» вчений вкинув віртуальні намистини, які стали вільно дрейфувати в межах віртуальної рідини. Потім у різних місцях потоку їх почали безладно «підштовхувати». Як і слід було очікувати, в потоці частинки рухалися в непередбачуваному напрямку. "Дивно, - говорить Ейінк, - коли поштовхи ставали все слабшими, частинки продовжували рухатися безладно різними шляхами. Зрештою, комп'ютерний експеримент показав, що намистинки будуть переміщатися по різних траєкторіях, навіть якщо поштовхи припинити зовсім
".Це явище називають спонтанною стохастичністю, коли об'єкти в турбулентному потоці, навіть якщо вони ідентичні і починають рух з одного місця, опиняються в непередбачуваному положенні. Саме так можуть поводитися не тільки субатомні частинки, а й грудочки сажі або пилу, що переносяться турбулентними потока
ми. Робота вченого може допомогти в розгадці того, що відбувається в земних надрах, де, можливо, саме турбулентні потоки розплавленого металу генерують магнітне поле планети, а також до розуміння того, що відбувається на Сонці під час потужних магнітних спалахів. За словами Ейінка, магнітні силові лінії намагніченої рідини, якщо потік турбулентний, виявляються хаотичними, що суперечить принципу «вмороженості» магнітного поля.