הכל זורם

24.02.2013
הכפלה של קטע מטיפת גז, לאחר פגיעה של גל הלם על-קולי. עבודה של המדען האורח, פרופ' נורמן זבוסקי
 

הרקליטוס מאפסוס (סוף המאה השישית לפנה"ס ותחילת המאה החמישית לפנה"ס), נודע באמירתו: הכל זורם. לפי תפיסתו, השיטה של הקשת היקשים לוגיים נדונה לכישלון שכן העולם משתנה תדיר, ומה שהיה נכון אתמול, בתנאים מסוימים, שוב לא יהיה נכון מחר, לכשישתנו התנאים. זו תפיסה שמסבכת את החיים, כמובן, אבל היא מתיישבת היטב עם האתגרים העומדים לפני פיסיקאים החוקרים תהליכי זרימה.

 
מדובר בתופעה אוניברסלית, המתחוללת בגזים ובנוזלים הזורמים בצינור, על הקרקע או במרחב הפתוח. אפשר לראות את התופעה הזאת בחיי יום-יום, למשל, כאשר פותחים את הברז במטבח: כאשר מגבירים את עוצמת הזרם, הזרימה הופכת גועשת, סוערת, כאוטית. דוגמה נוספת: מערבולות האוויר הטורבולנטיות, הנוצרות סביב גופה של מכונית נוסעת ומאחוריה, הן אחד מהגורמים העיקריים המתנגדים לתנועת המכונית. חלק גדול מאוד מהאנרגיה הנדרשת לתנועתה של המכונית משמש להתגברות על ההתנגדויות האלה, שהן תולדת מערבולות האוויר. סיכול הזרימה המערבולתית של האוויר מסביב לגופו של מטוס יפחית במידה רבה את צריכת הדלק של המטוסים, דבר שישתקף אולי בהפחתה במחיריהם של כרטיסי הטיסה, כך שמחירי החופשות שלנו יוזלו במידה ניכרת.
 
הנה כי כן, מחקר בסיסי, בשאלה שהוגדרה במשך שנים רבות כ"סימטה ללא מוצא", עשוי להביא בכנפיו כרטיסי טיסה זולים יותר, מכוניות מהירות וחסכוניות יותר, מערכות תעשיתיות יעילות יותר, ועוד.
 
אלא שלרוע המזל, אין בידינו, עדיין, תיאוריה מקיפה ושלמה שמתארת את החוקיות אשר מונחת בבסיסה של תופעת הזרימה המערבולתית. למעשה, שאלה זו הוגדרה כ"אחת הבעיות הפתוחות המאתגרות ביותר של המאה ה-21".
 
עבודותיהם של מדעני מכון ויצמן למדע, פרופ' איתמר פרוקצ'יה, פרופ' גרגורי פלקוביץ ופרופ' ויקטור שטיינברג; ושל המדען האורח במכון, פרופ' נורמן זבוסקי, בוחנות את תופעת המערבולתיות מכיוונים שונים: זרימה של נוזלים וגזים (במצבים שונים), הגורמים להתחוללות מערבולות אטמוספריות שקוטרן 1,000 קילומטרים, ותגובות של טיפות גז זעירות ל"מכות" של גלי הלם.
 
התמונות המוצגות בתערוכה זו אינן עבודות אמנות, וגם אינן מוצגים דידקטיים. הן חושפות תוצאות שמתקבלות במחקרים בחזית המדע, ומנסות, הודות לאסתטיות שלהן, לגרום לנו להתיידד עם תופעת הזרימה הכאוטית, שאין אפשרות לחזותה.
 
קוראינו מוזמנים לשלוח למדור "תמונה" תמונות שצילמו או יצרו
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם