Физики открыли простую закономерность, управляющую падением снежинок

Физики из США проследили за движением различных типов снежинок в горах при высоком уровне турбулентности, что позволило им открыть простую математическую закономерность, которая управляет падением снежинок всех форм и размеров при воздействии ветра или при его отсутствии. Выводы ученых были опубликованы в научном журнале Physics of Fluids, пишет ТАСС.

«Мы впервые измерили массу, плотность и размеры снежинок, а также проследили за их движением в условиях турбулентности. Нам удалось получить всестороннюю картину падения снежинок, что в прошлом не удавалось сделать в природных условиях», – заявил профессор Университета штата Юта Тимоти Гарретт.
В частности, проведенные учеными замеры указали на то, что ускорение свободного падения снежинок вне зависимости от их размеров и формы зависит от одного параметра, который физики называют числом Стокса. Он отражает то, насколько быстро те или иные частицы реагируют на движения окружающей их среды, в том числе воздуха или жидкостей.
Американские физики совершили это открытие в рамках эксперимента, который они проводили на высоте в 2,6 тысячи метров от уровня моря в горах на территории штата Юта. Здесь исследователи установили набор лазеров и других приборов, которые позволили им измерить индивидуальные размеры, массу, плотность и структуру множества падающих снежинок, а также проследить за их реакцией на порывы ветра и турбулентность.
Последующий анализ собранных данных показал, что поведение снежинок можно описать при помощи достаточно простого набора математических принципов, в основе которых лежит число Стокса. По словам исследователей, это касалось как ускорения свободного падения частиц снега, так и того, как менялась форма снежинок и их размеры по мере движения к поверхности Земли.
«Похоже, что в глубинных слоях атмосферы происходят какие-то процессы, которые приводят к рождению математической простоты, а не удивительной сложности, которую можно ожидать, если посмотреть на сложно устроенные снежинки, кружащие хаотическим образом в турбулентных потоках воздуха. Созданные нами инструменты позволяют правильно взглянуть на эти движения и увидеть эти закономерности», – резюмировал Тимоти Гарретт.

Источник - www.sb.by