Buzz
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
