Bílé Otvory A Kuchyňské Dřezy

Otevřete kuchyňský kohoutek a stálý proud vody se po dopadu na dřez rozprostře do tenkého kruhového kotouče. Tento kotouč má neobvyklou vlastnost: je obklopený kruhovým okrajem, kde se náhle mění výška vody.

Tento takzvaný hydraulický skok mátl fyziky už nejméně sto let (John Strutt, jinak známý jako Lord Rayleigh, publikoval první matematický popis jevu v roce 1914). Tyto druhy hydrodynamických problémů je notoricky obtížné řešit.

V posledních letech se studium hydraulických skoků zintenzivnilo. Je to proto, že různí fyzici poukázali na to, že hydraulické skoky jsou příklady mnohem exotičtějších objektů: bílé díry, časově obrácený ekvivalent černých děr. (Bílá díra je oblast, která může vyzařovat vlny a částice, ale do které vlny a částice nemohou vstoupit.) I když je to zajímavá domněnka, nikdo nepřišel s experimentálním důkazem.

Do teď. Dnes Gil Jannes na Universite de Nice Sophia Antipolis ve Francii et amis poskytuje přesně ten důkaz, který každý hledal. Bílá díra existuje, pokud je průtok vody přes hydraulický skok rychlejší, než se mohou šířit vlny. To znamená, že vlny mohou uniknout z otvoru, ale nemohou do něj vstoupit proti proudu.

Ale dokázat to je složité. Problém se scvrkává na měření těchto dvou charakteristických vlastností bílé díry: proudění vody v kruhovém kotouči a rychlost, kterou se vlny šíří po povrchu této vody.

Problém je v tom, že vrstva vody je tenká, takže je obtížné měřit s jakoukoli přesností.

Jannes a spol. však mají způsob, jak tento problém obejít. Místo přímého měření těchto dvou vlastností je možné zjistit jejich poměr měřením Machova kužele spojeného s nadkritickým tokem ve vnitřní oblasti skoku.

Zní to složitě, ale ve skutečnosti je to přímočaré. Strčte prst do plochého kotouče vody a proudění ve tvaru V kolem něj je Machův kužel. Úhel tohoto tvaru V je kritická hodnota, kterou potřebujete změřit (viz obrázek).

Jannes et amis tvrdí, že jejich měření poprvé dokazuje, že kruhový skok je skutečně tak exotický, jak všichni předpokládali. Poskytujeme experimentální demonstraci, že kruhový hydraulický skok představuje hydrodynamickou bílou díru, říkají.

To je úžasný výsledek. To znamená, že je možné reprodukovat vlastnosti těch nejexotičtějších předmětů ve vesmíru ve vašem kuchyňském dřezu. Chladný!

Ref: arxiv.org/abs/1010.1701 : Kruhový skok Je Bílá Díra

skrýt