Пузырьки взбесились — и сломали стереотипы: старый закон работает иначе, чем думали

В 1941 году Андрей Колмогоров предложил теорию, которая объясняет, как энергия в хаотичном потоке переливается от гигантских вихрей к мелким, пока полностью не рассеивается. С тех пор её считали фундаментом гидродинамики, но оставался вопрос: что если источник турбулентности — не обычный поток, а, скажем, рой пузырьков? Ответа не было десятилетиями, пока группа энтузиастов не построила собственный "аквариум для науки".

Танцы пузырьков под камерой

В вертикальную колонну воды шириной с добротную кастрюлю запускали снизу сотни пузырьков. Чтобы ничего не упустить, вокруг расставили четыре высокоскоростные камеры, снимающие со скоростью 2500 кадров в секунду. А ещё подключили 3D-отслеживание, фиксируя траектории не только самих пузырьков, но и мельчайших частиц жидкости. Получившийся хаос оказался куда закономернее, чем можно было подумать: вихри вокруг пузырьков подчинялись тому же каскаду энергии, о котором говорил Колмогоров.

Шампанское, океан и заводы

Оказалось, что теория работает не только в абстрактной физике, но и там, где пузырьки создают бурю в стакане или в океане. От газированных напитков до очистных сооружений — везде повторяется один и тот же принцип. Команда даже предложила простую формулу, учитывающую всего два параметра — размер и плотность пузырьков. С её помощью можно предсказывать потери энергии в системах, где управлять потоками — вопрос денег и безопасности.

Космический юмор в стакане воды

Самое удивительное в этом открытии то, что теория почти вековой давности выдержала проверку на "шалостях" пузырьков. Природа не даёт им создать идеальный порядок, но при правильных условиях они максимально приближаются к классике. Ирония в том, что одно из самых игривых явлений в воде подтверждает строгие уравнения — словно шампанское поднимает тост за Колмогорова.