25 марта 2010 г.

Круги на льду в Норвегии. Март 2010 г.

[Image]
Однажды вечером житель небольшого норвежского городка Арна, 77-летний Йохан Хансен, по его словам, стал свидетелем необычного явления. В течении нескольких минут он разглядывал в бинокль странное свечение над озером. Однако, побоявшись провалиться под лед, Хансен отложил изучение непонятного феномена до следующего дня. А утром обнаружил симметричные круги прямо на поверхности замерзшего озера. Неизвестный науке феномен, розыгрыш или визит пришельцев?

Впрочем, загадка, кажется, имеет вполне естественное объяснение. Отрывок из статьи В. Сурдина "Круги на льду и Эйнштейн", опубликованной в журнале "Квант" (№5 1999 г.):
Зимой на льду небольшой реки группа энтузиастов - уфологов обнаружила... место посадки НЛО. Круг диаметром в несколько метров, выделяющийся более тонким подтаявшим льдом, в сравнении с толстым льдом, покрывающим реку в остальных местах. Но оказалось, что замеры дна выявили глубокую яму как раз под этим кругом.

Существует легенда, что Альберт Эйнштейн, помешивая ложечкой чай, любил наблюдать за поведением воды.
[Image]
В 1926 году Эйнштейн сделал в Прусской Академии доклад, где в качестве примера обсудил поведение чаинок в стакане: «Представим себе чашку с плоским дном, полную чая. Пусть на дне ее имеется несколько чаинок, которые остаются там, так как оказываются тяжелее вытесняемой ими жидкости. Если с помощью ложки привести во вращение жидкость в чашке, то чаинки быстро соберутся в центре дна чашки, т.к. вращение жидкости приводит к появлению центробежных сил. Эти силы сами по себе не могли бы привести к изменению потока жидкости, если бы последняя вращалась как твердое тело. Но слои жидкости, находящиеся по соседству со стенками чашки, задерживаются благодаря трению, так что угловая скорость, с которой они вращаются, оказывается меньше, чем в других местах, более близких к центру. Результатом этого явится круговое движение жидкости, ...которое возрастает до тех пор, пока под влиянием трения не станет постоянным. Чаинки сносятся в центр круговым движением, чем и доказывают его существование».

Эйнштейн утверждает, что вращение жидкости в неподвижной чашке возбуждает циркуляцию, поднимающую жидкость вдоль оси вращения и опускающую вдоль стенок. Поэтому вблизи дна жидкость движется от стенок к середине и собирает там осевшие на дно чаинки. Когда мы раскручиваем ложечкой чай, центробежная сила инерции пытается отодвинуть жидкость от оси вращения к краю чашки. Избыток несжимаемой жидкости поднимается вдоль краев сосуда, и ее свободная поверхность принимает вогнутую форму. От этого давление вдоль горизонтальных слоев жидкости перестает быть постоянным: оно возрастает с удалением от оси вращения, поскольку в этом направлении возрастает высота столба жидкости над слоем. Возникшая разность давлений как раз и является той причиной, которая обеспечивает жидкости движение по кругу. Что же происходит, когда жидкость раскручена в неподвижной чашке? Возникают так называемые краевые эффекты, вызванные трением жидкости о стенки и дно чашки. Вблизи дна жидкость тормозится. Поэтому горизонтальная разность давлений превышает там центробежную силу инерции и перемещает жидкость вдоль дна от краев к середине чашки. Вместе с жидкостью переезжают к середине и чаинки. Встретившись у оси вращения, потоки жидкости устремляются вверх (поскольку вниз пути нет), и возникает циркуляция. Жидкость поднимается, а тяжелые чаинки образуют в центре донышка курганчик.

Вспомните - под кругом на дне реки была глубокая яма. Течение реки неравномерно: чем ближе к середине потока, тем интенсивнее. Поэтому с одной стороны ямы вода движется чуть быстрее, чем с другой, и в яме возникает круговое движение воды - водовороты. Слои воды различаются по плотности: внизу - более плотные, наверху - менее. «Эффект Эйнштейна» подхватит более плотную воду (а зимой и более теплую) со дна ямы и выбросит ее наверх, к нижней кромке льда.

Комментариев нет:

Отправить комментарий