Ученые показали, что необычные следы на воде, которые производят при движении киты, представляют собой "белые дыры" - области, ограниченные гидравлическим прыжком. Работа французских физиков пока не принята к публикации, но доступна в архиве Корнельского университета. Ее краткое содержание приводит блог Technology Review.
Подплывая к поверхности, киты и дельфины своими хвостовыми плавниками образуют на поверхности воды круглые или овальные области, где отсутствуют волны. Эти области (по-английски их называют "flukeprints", от "fluke" - хвостовой плавник) отделены от окружающих волн своеобразной окантовкой в виде высокой волны.
Чтобы понять, как движется жидкость в этих областях, ученые создали искусственный китовий плавник и воспроизвели исследуемое явление в лаборатории. Скорость течения в разных точках жидкости измерялась с помощью лазерной подсветки частиц и записи получившегося движения. В результате ученые получали для анализа трехмерную схему движения жидкости.
Оказалось, что движения китов образуют на поверхности океанов необычные гидродинамические структуры, которые можно назвать белыми дырами. Скорость центробежного движения жидкости в них превышает скорость распространения поверхностных волн, поэтому приходящие снаружи возмущения не могут проникнуть внутрь "дыры". Они останавливаются на границе смены скоростей течения жидкости, которую называют областью гидравлического прыжка. Из-за этого поверхность гидравлической белой дыры остается гладкой.
Киты образуют свои следы благодаря ударам хвостовых плавников, образующим мощные потоки воды. Их скорость оказывается достаточно большой, чтобы образовать необычные следы.
Относительно недавно физики показали, что гидродинамические белые дыры действительно ведут себя так, как предписывает теория. Для этого они моделировали эффект течение воды в раковине и измеряли скорость потока и скорость распространения волн. Для ученых такие гидродинамические эксперименты интересны еще и потому, что они моделируют поведение гипотетических белых дыр пространства-времени, в которые не может проникнуть ни вещество, ни излучение.
http://lenta.ru/news/2012/06/20/whitehole/
|
