aA
Физики из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и университета Майами описали математическое сходство водяных вихрей и черных дыр. Исследователи также смогли найти в Атлантическом океане вихри, которые удовлетворяют предложенной ими модели; открытие таких океанических черных дыр позволяет объяснить круговорот плавающего на поверхности моря мусора.
Vandens sūkurys
Vandens sūkurys
© NASA nuotr.

Аналогия между потоками жидкости и астрофизическими объектами основана на использовании двумя разделами физики — общей теории относительности и механикой сплошных сред — схожего математического аппарата.

Специалисты по гравитации оперируют искривлением пространства-времени и так называемым тензором кривизны, а изучающие гидродинамические явления физики активно используют для описания перемещения какой-либо деформируемой среды тензор деформации.

Оба тензора, если отвлечься от строго математического определения, представляют собой наборы чисел, характеризующие геометрические параметры объекта: в случае с гидравликой ими выражают сжатие/растяжение/перекос выделенного из среды кубика, а в случае с гравитацией физики описывают тензором искривление самого пространства-времени.

Уравнения, описывающие вихри на поверхности океана, ничем не отличаются от уравнений, описывающих искривление пространства-времени около черных дыр (с поправкой на то, что поверхность моря плоская). Это наблюдение, как считают сами авторы, выходит за рамки просто занятной аналогии, так как носит не умозрительный, а практический характер.

Исследователи обратились к данным о реальной картине приповерхностных потоков в Атлантическом океане и им удалось найти несколько образований, подпадающих под предложенное физиками описание.

По мнению ученых, подобные вихри отчасти напоминают описанные в рассказе Эдгара По "Низвержение в Мальстрем". Авторы научной статьи даже указывают на подмеченное писателем важнейшее свойство водяного вихря: "Водоворот этот был опоясан широкой полосой сверкающей пены; но ни один клочок этой пены не залетал в пасть чудовищной воронки".

Из уравнений, проанализированных специалистами, следует существование вокруг вихря мертвой зоны, в которой подхваченные ей предметы могут оставаться неограниченно долго.

Способность захватывать плавающие объекты может играть важнейшую роль в переносе плавающего в море мусора и ее необходимо учитывать при моделировании процесса загрязнения Мирового океана.

Кроме того, работа ученых может найти применение в астрофизике, причем вовсе не для описания черных дыр. Исследователи обращают внимание на то, что Большое красное пятно на Юпитере является долговременным вихрем в верхних слоях атмосферы планеты и что, вполне возможно, его можно корректно описать как самую известную "черную дыру" Солнечной системы.

Теперь самые свежие новости о Литве можно прочитать и на Телеграм-канале Ru.Delfi.lt! Подписывайтесь оставайтесь в курсе происходящего!

Lenta.ru

TOP новостей

Вице-министр рассказала, сколько еще будут держаться высокие цены на электричество в Литве  завершение либерализации рынка отложат до выборов

Высокие цены на электричество в Литве могут держаться...

Эфир Delfi: белорусская певица Аня Шаркунова, двойная эмиграция и дорога домой

В студии Delfi - белорусская певица Аня Шаркунова. На днях...

После нового скачка больных COVID–19 рассказали, где ситуация хуже всего

За минувшие сутки в Литве установили 2832 новых случаев...

В Литве второй раз в этом году фиксируют стихийную жару

В Литве второй раз в этом году фиксируют стихийную...