Kết thúc sau 5 thế kỷ, bí ẩn về 'nghịch lý bong bóng' của Leonardo da Vinci đã được giải mã
Đọc tóm tắt
- - Leonardo da Vinci đã đề xuất một khám phá về vật lý chất lỏng hơn 500 năm trước.
- - Hiện tượng 'nghịch lý Leonardo' khi bong bóng di chuyển không theo đường thẳng trên mặt nước.
- - Giáo sư Miguel Herrada và Jens Eggers tìm ra câu trả lời với mô phỏng chính xác.
- - Bong bóng có thể đạt đến giới hạn bán kính nhất định và phản ứng với áp lực từ dòng nước.
- - Chuyển động của bong bóng trong nước giải thích nhiều hiện tượng tự nhiên, từ công nghiệp hóa chất đến môi trường.
- - Sự khó khăn trong nghiên cứu phương trình thủy động lực học khi bong bóng biến dạng.
- - Sử dụng phương trình Navier-Stokes để mô phỏng tương tác giữa bọt khí và nước, xác định bán kính ngưỡng là 0,926mm.
- - Bong bóng sau đó quay trở lại vị trí ban đầu do sự mất cân bằng áp suất, lặp lại quá trình theo chu kỳ nhất định.
Một khám phá mới về vật lý chất lỏng từ hơn 500 năm trước mà Leonardo da Vinci đã đề xuất gần đây đã được làm sáng tỏ. Trong quá trình quan sát các bong bóng khí trên mặt nước, Leonardo da Vinci đã nhận thấy rằng một số bong bóng di chuyển theo hình xoắn ốc hoặc mẫu ngẫu nhiên thay vì đi thẳng lên bề mặt nước. Hiện tượng này, được gọi là 'nghịch lý Leonardo', đã gây ra nhiều nghiên cứu và tranh cãi suốt hàng thế kỷ.
Cuối cùng, hai nhà khoa học là giáo sư Miguel Herrada và Jens Eggers, những nhà nghiên cứu hàng đầu về vật lý chất lỏng tại Đại học Seville và Đại học Seville, đã tìm ra câu trả lời chính xác bằng cách phát triển các mô phỏng phù hợp với các phép đo có độ chính xác cao. Kết quả cho thấy các bong bóng có thể đạt đến một giới hạn bán kính nhất định. Chúng có thể thay đổi hình dạng và phản ứng với áp lực từ dòng nước xung quanh, dẫn đến các chuyển động không ổn định.Chuyển động của bong bóng trong nước đóng vai trò quan trọng trong việc giải thích nhiều hiện tượng tự nhiên, từ công nghiệp hóa chất đến môi trường. Dù sự tiến bộ trong công nghệ tính toán, việc nghiên cứu phương trình thủy động lực học khi bong bóng biến dạng trong nước vẫn rất khó khăn. Điều này là đặc biệt đúng đối với lý thuyết của Leonardo da Vinci, ông cho rằng khi các bong bóng khí đủ lớn, chúng có thể thực hiện các chuyển động tuần hoàn thay vì theo một đường thẳng.Leonardo da Vinci đã chú ý từ 5 thế kỷ trước rằng bong bóng khí có bán kính nhỏ hơn một milimet có xu hướng đi thẳng lên bề mặt, trong khi bong bóng lớn hơn tạo ra sự lắc lư dẫn đến chuyển động theo hình xoắn ốc hoặc một quỹ đạo khác ngoài đường thẳng thông thường.Cả hai nhà khoa học đã sử dụng phương trình Navier-Stokes để mô tả chuyển động của chất lỏng nhớt và khí, mô phỏng tương tác phức tạp giữa bọt khí và môi trường nước. Từ đó, họ đã xác định chính xác bán kính hình cầu dẫn đến sự biến dạng của bọt khí, làm tăng vận tốc của nước xung quanh bề mặt bong bóng, gây ra các chuyển động khác. Bán kính ngưỡng là 0,926mm. Bong bóng sau đó sẽ quay trở lại vị trí ban đầu do sự mất cân bằng áp suất được tạo ra bởi các biến dạng và lặp lại quá trình theo chu kỳ nhất định.Theo thông tin từ Vice
Nội dung được phát triển bởi đội ngũ Mytour với mục đích chăm sóc khách hàng và chỉ dành cho khích lệ tinh thần trải nghiệm du lịch, chúng tôi không chịu trách nhiệm và không đưa ra lời khuyên cho mục đích khác.
Nếu bạn thấy bài viết này không phù hợp hoặc sai sót xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email [email protected]