Huono Tähtitiede

Puhaltaa nelikulmaisia savurenkaita

2024

Ystäväni Dianna Cowern - alias FysiikkaTyttö - on tiedekommunikaattori, joka tekee upeita videoita viileistä fyysisistä ilmiöistä. Joskus ne ovat yksinkertaisia mutta hämmentäviä ajatuksia, kuten mitä tapahtuu vedenpinnalle, jos heität kiven veneestä, tai miksi peili kääntyy vasemmalle ja oikealle, mutta ei ylös ja alas (vihje: se johtuu siitä, että se ei tee kumpaakaan).

Ja joskus he käsittelevät paljon monimutkaisempia aiheita, kuten pyörreitä altaissa (vakavasti, katso tämä). Pyörteet ovat pyöriviä nesteitä, jotka sisältävät sekä nesteitä että kaasuja - kaikkea, mikä voi virrata - ja liikkuvien nesteiden takana oleva fysiikka, nimeltään hydrodynamiikka, on rajua monimutkaista. Se on yksi monimutkaisimmista fysiikan aiheista (lisää siihen magneettisuutta ja katso fyysikkojen pään räjähtävän).

mario ja luigi supertähtisaaga + bowserin kätyrit

Mutta outoa on, että monimutkaisuus peittää joskus petollisen yksinkertaisuuden. Olet esimerkiksi nähnyt vettä pyörivän viemäriin miljoona kertaa tai aikaviivevideoita hurrikaaneista avaruudesta. Nämä ovat pyörrejä, eivätkä ne vaikuta kovin monimutkaisilta, eikö? Joo, ei. Niitä on naurettavan vaikea ymmärtää matemaattisesti.

Ja tämä tuo minut upeaseen videoon, jonka Dianna esitti juuri savurenkaista. On olemassa melko yksinkertainen laite, nimeltään pyörteetykki, joka voi jatkuvasti puhaltaa ilmavirtauksia, ja jos lisäät hieman savua, saat savurenkaita. Heidän liike on jo melko monimutkainen, mutta sitten hän (ja matematiikan kommunikaattori Grant Sanderson 3Blue1Brownista ) teki siitä tasaisen lisää niin. He esittävät melko mielenkiintoisen kysymyksen:

Mitä tapahtuu, jos asetat neliömäisen aukon tykin päälle? Mitä savurenkaille tapahtuu?

OK, mieti ensin sitä hetki. Sitten Katso video . Vastaus on erittäin viileä:

Kuten näet hänen videostaan, tosielämän asiat ovat paljon monimutkaisempia kuin ne yksinkertaiset selitykset, jotka annan täällä, varsinkin kun heität turbulenssia (mikä on naurettavan monimutkaista), muutoksia ilmassa kehän edessä ( kuten tiheys, liike, lämpötila ja paljon muuta) ja vortex -tykin aukon puutteet. Ja se saa minut ihmettelemään: saisitko johdonmukaisempia, pitkäkestoisempia renkaita, jos puhaltaisit kuumailmarenkaat kylmään tai ulkoilmaan? Mitä jos käyttäisit paljon tiheämpää ilmaa (esim rikkiheksafluoridia , ja voi kyllä haluat napsauttaa linkkiä ) tai kevyempää ilmaa (kuten heliumia)?

Ilmeisesti tarvitsen pyörre -tykin. Ja pääsy kemian laboratorioon. Ja hyvä kamera. Ja lisää aivoja sekoituksessa.