Процесс перемешивания. Кадр из ролика авторов исследования

В реакции нейтрализации обнаружили гидродинамические неустойчивости

В рамках исследования ученые построили компьютерную модель взаимодействия HCl и NaOH в случае, когда более плотный раствор щелочи располагается под слоем кислоты. В результате физики установили, что при протекании реакции нейтрализации от границы вверх протягиваются длинные "пальцы", в то время как вниз продукты реакции распространяются достаточно равномерно. Как это выглядит, можно посмотреть тут.

При этом с точки зрения теории при протекании реакции система находится в состоянии неустойчивого равновесия, то есть такого равновесия, что мельчайшее возмущение приводит к выходу системы из этого состояния. В некотором смысле подобная система напоминает камень, расположенный на вершине сферической горы - мельчайший толчок выводит его из положения равновесия, причем без возможности самостоятельно вернуться в это равновесное положение.

Численное моделирование, подтвержденное позже практикой, позволило установить, что картина возмущений даже в столь простом случае является крайне сложной. По словам исследователей, подобные численные эксперименты должны помочь в создании эффективных моделей конвекции в земной мантии.

Это далеко не первый случай, когда физики обнаруживают сложнейшие эффекты в простейших экспериментах. Так, ученые установили, что магнитное поле, создаваемое двумя скрещивающимися проводниками - конфигурация, часто встречающаяся в бытовой электронике, - может иметь хаотическую структуру.

Ссылки по теме
- Физики почти обнаружили темную материю – Lenta.ru, 18.12.2009
- Большой адронный коллайдер остановили на Новый год – Lenta.ru, 16.12.2009
- Физики усмотрели след бозона Хиггса в сгустках темной материи – Lenta.ru, 14.12.2009
- Физики увеличили интенсивность пучков на коллайдере – Lenta.ru, 11.12.2009

Сайты по теме
- Статья про гидродинамические неустойчивости на astronet