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    Ricerca impostata per rivelare i misteri caotici della turbolenza

    Credito:Università di Manchester

    Un team di ricercatori guidati dall'Università di Manchester è sul punto di svelare alcuni dei misteri della turbolenza, una forza della natura che ha un'influenza caotica sulla terra, mare e aria.

    Milioni di passeggeri aerei o marittimi hanno sperimentato gli effetti ansiogeni della turbolenza, ma rimane ancora poco compreso dagli scienziati.

    Ma un esperimento rivoluzionario potrebbe aiutare a cambiare questa situazione. Lo studio pionieristico sarà condotto da un team guidato dal professor Andrei Golov della Scuola di Fisica e Astronomia di Manchester, con il Professore Emerito Joe Vinen, dell'Università di Birmingham, più il dottor Paul Walmsley e il professore emerito Tom Mullin di Manchester.

    Il lavoro di questo gruppo fa parte di un progetto finanziato da 2 milioni di sterline, guidato dal professor Golov, che coinvolgerà anche il professor Peter McClintock ei suoi collaboratori della Lancaster University. Questa sovvenzione quadriennale dell'EPSRC finanzierà il più grande progetto di ricerca del Regno Unito sulla turbolenza quantistica, utilizzando i laboratori a bassa temperatura altamente specializzati di Manchester e Lancaster.

    Il professor Golov ha spiegato che la turbolenza è importante da comprendere e controllare perché il suo flusso caotico è presente non solo in molti fenomeni del mondo reale e causati dall'uomo, compresi i sistemi meteorologici e il movimento degli aerei in atmosfera, l'acqua scorre nei mari e nei tubi in tempesta, ma anche protuberanze di plasma nella corona solare e turbolenze nel mezzo intergalattico.

    "Tutti questi fenomeni hanno un'enorme influenza sulla vita umana e sulla nostra prosperità, ma a causa della sua complessità intrinseca la nostra comprensione della turbolenza è ancora piuttosto scarsa, ", ha detto il professor Golov.

    Per comprendere meglio la natura ad alto impatto della turbolenza, il team guidato dall'Università di Manchester concentrerà il proprio lavoro sulla turbolenza nei superfluidi nota come turbolenza quantistica.

    "In un certo senso la turbolenza quantistica è più semplice della classica turbolenza idrodinamica, " Ha aggiunto il professor Golev. "Poiché è costituito da linee di vortice quantizzate discrete, e non c'è viscosità - ma in qualche modo è più complesso, poiché possiede moti idrodinamici e ondulatori coesistenti delle linee di vortice.

    "Quindi possiamo applicare approcci teorici sia esistenti che nuovi per descrivere la turbolenza quantistica che porterà necessariamente al progresso nella comprensione della turbolenza come fenomeno generale".

    A causa della complessità del problema, attualmente esistono solo modelli teorici grezzi della turbolenza quantistica.

    Ma dopo più di un decennio di ricerche, il team Manchester-Birmingham è ora sul punto di condurre un esperimento tanto atteso per visualizzare la turbolenza quantistica nel limite di temperatura zero. Usando i laser, fotocamere sensibili e criostati rotanti, immagineranno le forme e il movimento delle linee di vortice nell'elio turbolento superfluido a soli 0,1 gradi sopra lo zero assoluto.

    "Ci aspettiamo che questo lavoro porti a una svolta rivoluzionaria in questo campo, quindi naturalmente siamo molto entusiasti mentre ci prepariamo per questo esperimento pionieristico, " ha aggiunto il professor Golov.

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