| Навигация | На главную | Тайны природы |

Удивительные, необычайно разнообразные, организованные структуры, созданные самой природой



Оригинальные тексты для сайтов и веб-проектов. Копирайт, рерайт, переводы.
Профессиональное наполнение вебсайтов уникальным контентом и новостями.
Оптимизированные тематичные тексты и фото по низкой стоимости. Надёжно.



Ячеистые структуры в жидкости

Виды равновесия в механике

Здесь мы попытаемся понять некоторые интересные феномены движения жидкостей - явления широко известные, но редко нами осознаваемые. Иногда в небе наблюдаются «облачные улицы», строго упорядоченные ряды облаков. Планеристам известно, что эти ряды представляют собой не статичные формации, а подвижные воздушные массы, причем вдоль некоторых из таких «улиц» воздух движется вверх, а вдоль других - вниз. Таким образом, воздушные потоки образуют цилиндры. Движение такого рода можно воспроизвести в лабораторных условиях в очень уменьшенных масштабах, взяв вместо воздуха жидкость. При нагревании снизу слоя жидкости в сосуде происходит следующее: пока разница температур между верхним и нижним слоями жидкости невелика, жидкость на макроскопическом уровне остается неподвижной.

Слой жидкости, подогреваемый снизу
Слой жидкости, подогреваемый снизу

Естественно, жидкость стремится к выравниванию разницы температур посредством теплообмена, но поскольку теплообмен происходит на микроскопическом уровне, непосредственно наблюдать его мы не можем. При дальнейшем увеличении разницы температур слоев происходит нечто поразительное. Жидкость приходит в движение на макроскопическом уровне, и движение это никоим образом не является хаотическим. Напротив, жидкость движется весьма упорядоченно, образуя при этом цилиндрические ячейки.

Цилиндрическое движение жидкости
Цилиндрическое движение жидкости

Направление движения жидкости показано на рисунке стрелками: поднявшись к поверхности, жидкость охлаждается и снова опускается вниз. Самым удивительным в этом цилиндрическом образовании является то, что для организации такого коллективного движения молекулы жидкости должны каким-то образом «договориться» между собой через огромные по их масштабам расстояния, ведь образующиеся в процессе цилиндры в миллиарды раз превосходят размерами сами молекулы.

Нагревание жидкости
Самоорганизация и тип движения
Тип коллективного движения
Устойчивость цилиндрических ячеек
Ориентация ячеек
Движение в жидкости

Совершенно разнородные процессы в природе подчиняются - что поразительно! - одним и тем же закономерностям, и на страницах сайта profreglament.ru будет приведено еще множество примеров в подтверждение этого наблюдения. Однако уже сейчас имеющиеся у нас знания позволяют установить основной принцип. При изменении внешних условий (например разницы между температурами верхнего и нижнего слоев жидкости) прежнее состояние системы становится неустойчивым и заменяется новым макроскопическим состоянием. Вблизи от точки перехода система «тестирует» новые возможности упорядочивания макроскопического состояния посредством непрерывных флуктуаций. Начиная с самой точки неустойчивого равновесия и в последующие моменты времени новые конфигурации коллективного движения набирают все большую силу и в конце концов вытесняют все прежние конфигурации. При этом имеет место не только конкурентная борьба, но и своего рода кооперация равноправных конфигураций, приводящая к возникновению новых структур.

Впрочем, упорядоченные конфигурации движения жидкости могут возникать не только в результате нагревания.

Ступенчатые конфигурации
Возникновение сложных конфигураций движения в жидкости



Качественное и надёжное обслуживание (ведение, администрирование) вебсайтов,
интернет-магазинов, витрин, блогов, форумов и других web проектов недорого.
Полное администрирование сайтов, включая наполнение контентом и продвижение.





2009-2017 © profreglament.ru
Многоуровневая концепция методологического знания - тенденции современных научных изысканий