曼彻斯特领导的研究将揭示湍流的混沌之谜

发布日期:2026-08-24 10:44:24 阅读:9

曼彻斯特带领的研究将揭示湍流的混沌之谜 由曼彻斯特大学领导的一个研究团队即将揭示湍流的一些奥秘-这是一种对陆地、海洋和空气具有混沌影响的自然力量。数百万的空中或海上乘客都曾经历过湍流带来的焦虑影响-但科学家们仍对湍流了解不足。但一项突破性的实验可能会改变这一情况。这项具有开创性的研究由曼彻斯特大学物理与天文学学院的安德烈·戈洛夫教授领导的团队进行,与伯明翰大学的名誉教授乔·维宁恩、曼彻斯特的保罗·沃尔姆斯利博士和名誉教授汤姆·穆林共同参与。这个团队的研究是由戈洛夫教授领导的200万英镑项目的一部分,该项目还将涉及兰开斯特大学的彼得·麦克林托克教授及其同事。这项为期四年的项目由EPSRC资助,是英国规模最大的关于量子湍流的研究项目,利用曼彻斯特和兰开斯特的低温实验室。戈洛夫教授解释,湍流的重要性在于了解和控制,因为其混乱的流动不仅存在于许多现实世界和人造现象中,包括大气中的天气系统和飞机运动、风暴海域中的水流和管道-还有太阳冠状的等离子突起和星际介质中的湍流。“所有这些现象对人类生活和繁荣都有巨大影响-但由于其固有的复杂性,我们对湍流的理解还很不足,”戈洛夫教授说。为了更好地理解湍流的高度影响性,曼彻斯特大学牵头的团队将专注于量子湍流中的湍流,也被称为超流体量子湍流。“在某些方面,量子湍流比传统的流体动力学湍流更简单,”戈洛夫教授补充道,“因为它由离散的量子涡线组成,没有黏度-但在某些方面更加复杂,因为它具有涡线的流体动力学和波动运动的共存。”“因此,我们可以应用现有和新颖的理论方法来描述量子湍流,这必将推动对湍流作为一种普遍现象的理解取得进展。”由于问题的复杂性目前只存在粗略的理论模型量子湍流。但经过十多年的研究,曼彻斯特-伯明翰团队现在即将进行一项期待已久的实验,以在接近绝对零度时限内可视化湍流。他们将使用激光、灵敏摄像机和旋转冷冻罐在仅为绝对零度以上0.1度时观察超流体氦中湍流的形状和运动。“我们期待这项工作将在这一领域取得革命性突破-因此我们也在为这一开创性实验做准备而感到非常激动,”戈洛夫教授补充道。 分享此信息 进一步阅读"

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