Fluid Dynamics physics.flu-dyn

في الأنابيب الصناعية، يدور الهواء المحمّل بالغبار أو القطرات مثل دوّامة أوراق الشجر. لكن أي نموذج رياضي نختار للحساب؟ أظهرت الاختبارات أن النموذج القياسي يعمل بدقة أكبر من النماذج الحديثة العصرية. هذا سيسرّع تصميم المجففات والمرشحات والرشاشات.

القطرة المرنة، عند سقوطها على سطح طارد للماء مثل ورقة اللوتس، لا تنتشر، بل تتمدد على شكل ذيل كشريط مطاطي مشدود. ثم ينكمش الذيل للخلف، وتتشكل كرة في نهايته، لترتد القطرة بأكملها. يتحكم القصور الذاتي والجاذبية في التمدد، بينما تمنع المرونة السائل من التمزق. سيساعد هذا الاكتشاف في تحسين النوافذ ذاتية ا

ابتكر العلماء نموذجًا يسمح للرقاقة الكمومية بمحاكاة التدفقات الدوامية. أعادوا كتابة معادلات حركة السوائل في شكل قواعد للكيوبتات، ثم اختبروها على معالج فائق التوصيل مكوّن من ثمانية كيوبتات. تصرفت الدوامات الافتراضية مثل الحقيقية تمامًا. هكذا تقربنا الحواسيب الكمومية من حل لغز الاضطراب القديم.

أظهر بحث جديد أنه عند تدوير الماء بقوة في وعاء ضحل، تتشكل دوامة ذات مركز فارغ. الموجات على سطحها، التي تنعكس عن الحواف، تتراكم الطاقة – تماماً كما يحدث حول ثقب أسود دوار. أصبحت هذه الدوامة أول نموذج مختبري لظاهرة كونية خطيرة – قنبلة الثقب الأسود.

السوائل التي تتغير لزوجتها عند تعرضها للضغط تتصرف بطرق غير متوقعة داخل المواد المسامية. بنى العلماء نموذجًا يتنبأ بمساراتها، مع مراعاة عدم انتظام المسامات وقوى الاحتكاك. هذا سيُحدث تغييرًا في عمليات الترشيح واستخراج النفط وفهم العمليات الحيوية.

أظهرت تجربة كيف يلعب زوج من الدوامات في الضوء السائل لعبة القفز. عند السرعات العالية، تنشأ موجة صدمية، فتتعطل اللعبة، وتختفي الدوامات مع إطلاق حرارة. يساعد هذا في فهم كيفية اضمحلال الحركة في الأوساط فائقة الميوعة.

اكتشف الفيزيائيون أن المطر يُطلق جزيئات البلاستيك في الهواء، خاصة تلك التي تكره الماء. عند الاصطدام، تتغلف بالماء وتتحول إلى كرات طائرة تنقلها الرياح عبر الكوكب. هذا يغير فهمنا لكيفية انتقال البلاستيك من المحيط إلى رئاتنا.

طريقة جديدة لتدريب الذكاء الاصطناعي: تدريب أولي على 30 ألف شكل، ثم ضبط دقيق للمهمة. 450 مثالاً فقط تقلل الخطأ إلى 0.36%. هذا يسرّع البحث عن أفضل الحلول الديناميكية الهوائية.

دمجت دراسة جديدة لأول مرة بشكل متسق ذاتيًا وصفة الانتشار المزدوج في برنامج تطور الكواكب وتتبعت مصير المشتري وزحل منذ لحظة التكوّن. وتبيّن أنه حتى تضخيم الاختلاط ألف مرة لا يؤدي إلى تمويه كبير في توزيع العناصر: حيث لا يُنقل أكثر من كتلتين أرضيتين. والسبب هو التقييد الذاتي للطاقة: أي اختلاط في وسط قاب