מתמטיקאי רוסי מנבא את הכאוס שנוצר על ידי בועות

קבוצת הפיזיקאים הבינלאומיים הראתה כי התיאוריה הקלאסית של הפרעות שנוצרו על ידי אנדררי קולמוגורוב בשנת 1941 יכולה לחול גם על הזרימות שנוצרו סביב הבועה. היצירה פורסמה בכתב העת Physics (PRL).

הכאוס הנגרם על ידי בועות שנמצאו במערכות רבות – ממשקאות מוגזים ומיקסרים תעשייתיים ועד גלי אוקיינוס. כשיש הרבה בועות, עקבותיהם מתחילות לערבב נוזלים למערבולת מורכבת. הוא עדיין פתוח, למרות שהמיניאטורה של קולמוגורוב (K41) מתארת תנועה כזו.

כדי לקבל תשובה לא ברורה, מדענים מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס ואוניברסיטת דיוק השתמשו בשיטות תלת מימד כדי לצפות בו במקביל מאחורי חלקיקי הבועה והמים. הבועות המבוקרות מסופקות עבור העמודה האנכית ברוחב של 11.5 ס"מ וארבע מצלמות מהירות גבוהות רשמו את מה שקורה בתדר של 2500 פריימים לשנייה.

התברר שבמקרים מסוימים-עם הגודל הממוצע של הבועה (3-5 מ"מ) והצפיפות המתונה שלהם-הדינמיקה הקטנה של המים באמת הייתה במקביל לחיזוי של קולמוגורוב: האנרגיה של מערבולת גדולה מועברת פחות עד שהיא נעלמת בגלל צמיגות. לראשונה זה אושר בתנאי הבועות ישירות בניסוי.

פיזיקאים מציעים גם נוסחה לתיאור מהירות ההפרעה ותלויים רק בשני פרמטרים: גודל הבועה וצפיפות הזרימה שלהם. זה מתאים גם למדידות.

המחברים הדגישו כי לא ניתן להשיג את המפל הטהור של קולמוגורובסקי של מוסלמים בזרימת הבועה: הבועה גדולה מדי במציאות. עם זאת, בתנאים מסוימים, התיאוריה הקלאסית עובדת טוב באופן מפתיע.