Published On: 22.03.2023|Categories: Статьи|

«Вода — это транспортное средство природы», — писал Леонардо да Винчи в одной из рукописей, которую он посвятил наблюдению за природными явлениями. Судя по тому значению, которое, как свидетельствует цитата, мудрец эпохи Возрождения придавал этому жидкому элементу, неудивительно, что в какой-то момент своей жизни он заслужил прозвище «маэстро воды». Именно так он упоминается в правительственных документах Флорентийской республики, его родины. И дело в том, что ученый действительно проявлял постоянный интерес к изучению приливов и отливов, происхождения рек и океанов, круговорота воды, эрозии, наводнений, дождей и бурь и вообще естественного поведения воды.

В его кодексах можно найти такие цитаты, как, например, та, что относится к описанию волн на воде: «Волна бежит с места своего возникновения, и вода не движется с места, подобно волнам, которые производит ветер на пшеничных полях в мае, когда видно, как они бегут по полям, но пшеничные поля не сдвигаются с места. А также другие, более общие, как, например, в случае со следующей рекомендацией: «Помните, когда вы говорите о воде, ссылайтесь сначала на опыт, а затем на разум». Именно он на опыте заметил, что движение пузырьков, когда они поднимались в воде, не соответствовало тому, что мог утверждать разум. Так он открыл тайну, которую стали называть «парадоксом Леонардо».

Действительно, флорентийский ученый заметил, что некоторые пузырьки поднимались через слой воды по прямой траектории, в то время как другие без видимой причины следовали периодическими зигзагообразными или спиралевидными траекториями. Объяснение этого явления ускользало от всех усилий науки в течение последних 500 лет, пока, наконец, группа, состоящая из профессора Севильского университета Мигеля Анхеля Эррады и профессора из Бристольского университета Йенса Эггерса смогла «выявить» причину этого.

Американский журнал «Proceedings of the National Academy of Sciences» 17 января этого года опубликовал результаты исследования двух профессоров. В нем они решают загадку с помощью «высокоточных измерений неустойчивого движения пузырьков» и «численного моделирования гидродинамических уравнений» большой сложности (то есть так называемых уравнений Навье -Стокса, описывающих, в нелинейных частных производных, движение вязкой жидкости). Наконец, Эррада и Эггерс пришли к выводу, через пять веков после того, как великий мудрец эпохи Возрождения наблюдал за странным поведением, что пузырьки «отклоняются от прямой траектории в воде, если их сферический радиус превышает 0,926 миллиметра».

Как объясняет Эррада, он и профессор Эггер предлагают «механизм нестабильности траектории пузырька, в котором периодический наклон (…) изменяет кривизну [его поверхности], что влияет на скорость подъема и вызывает колебание (…), поворачивая вверх сторону пузыря, кривизна которой выросла. Затем, по мере того, как жидкость движется быстрее и давление вокруг поверхности большой кривизны падает, дисбаланс давления возвращает пузырек в исходное положение, перезапуская периодический цикл». Так что Леонардо да Винчи теперь может покоиться с миром.

Вы можете прочитать публикацию работ Эррады и Эггера по следующей ссылке: ИССЛЕДОВАНИЕ.

Источники: Vice, Biotech Magazine and News, Fundación Aquae, Crítica de Libros.