Vissza lehet forgatni az időt?

2018. április 26. – Tudóstények

Az idő mindig előre halad. Vagy mégsem? Lehet olyan érdekes jelenségeket látni, ahol mintha megfordulna az idő menete.

Kérlek nézd meg az alábbi videót, amiben egy érdekes jelenséget figyelhetsz meg: az összekevert festék visszatéríthető a kezdeti állapotába!

Hogyan lehetséges ez? Nem trükkvideóról van szó, valóban valós jelenséget láttál. A festék elkeverése ebben az esetben egy reverzibilis, azaz visszafordítható folyamat, így minden probléma nélkül visszaállítható a kezdeti állapot.

A fizikában gyakran feltételezzük, hogy reverzibilis egy folyamat, de nagyon ritka, hogy tényleg (majdnem) tökéletesen az is legyen. A visszafordíthatósághoz arra van szükségünk, hogy a veszteségek minimálisak legyenek egy folyamatban, valamint ne lépjen fel olyan hatás, ami csak egy irányba mehet végbe.

Az időt tényleg nem lehet visszaforgatni (a legjobb jelenlegi tudásunk szerint), de a visszafordítható folyamatok megfigyelésével mégis úgy tűnik, mintha lehetne! Ha már előkerült a lamináris áramlás, akkor hadd magyarázzam el, hogy az miért reverzibilis!

A kísérletben ételfestéket helyeznek folyékony szappanba és azt keverik el lassan. Mivel a folyékony szappan viszkozitása nagy és a keverés is lassan történik, ezért lamináris az áramlás. Ezzel szemben a kisebb viszkozitású vízben még lassú keverés esetén is turbulens áramlás lép fel.

A lamináris áramlás esetén egy jól meghatározott irányba történik az áramlás. Ezt az irányt a forgatással határozzuk meg, így egy kör érintője mentén mozognak a folyadékrészek. Ha megfordítjuk az áramlás irányát, akkor ugyanazon az útvonalon mozognak a részecskék, csak az ellenkező irányban. Ezzel szemben a turbulens áramlás esetében a fő áramlási irányra merőlegesen is van áramlás. Ez kisebb sebességű és a sebesség iránya is váltakozik, de így is nagymértékű keveredést okoz. Ezt a keveredést nem lehet kompenzálni azzal, hogy a másik irányba forgatjuk a folyadékot.

Természetesen a lamináris áramlás esetén is van kis mértékű keveredés, de az csak a diffúzió miatt van és lényegesen kisebb mértékű, mint a turbulens áramlás esetén fellépő keveredés. Azt figyelheted meg, hogy a diffúzió miatt az idő múlásával nagyobbak lesznek a festék pöttyök, de ez független attól, hogy keverünk-e közben vagy sem.

Ha teheted, akkor végezd el otthon is ezt a kísérletet! Csupán pár eszköz szükséges hozzá:

  • Folyékony szappan vagy kukorica szirup vagy bármilyen nagy viszkozitású (nehezen folyó) folyadék
  • Festék
  • Edény
  • Valami, amivel megoldod az egyenletes forgatást. Például egy másik, koncentrikusan elhelyezett edény.

Reméljük jól sikerül a kísérlet!

No Comments Yet.

Leave a Comment

Ez a weboldal az Akismet szolgáltatását használja a spam kiszűrésére. Tudjunk meg többet arról, hogyan dolgozzák fel a hozzászólásunk adatait..